高炉煤气转炉煤气混合比计算
一、原始条件：
1、 空气、混合煤气预热180℃
2、 理论燃烧温度为1530℃
3、 除尘方法选择干式除尘
4、 混合煤气为高炉煤气混入转炉煤气。 二、理论计算
煤气成分
设混合煤气中高炉煤气为X ，则转炉煤气为1-X 1、理论空气需要量2
2220
10
]2
32
12
1[
76.4-?-+
+
=O S H H CO L
m 3/m 3
=4.76[0.5×23X+60（1-X ）+0.5×2.4X]/100 =1.428-0.823X m 3/m 3 2、实际空气需要量（其中n=1.10）
()X
X g L n L n 9266.06078.102356.1)823.0428.1(1.100124.010-=?-?=+?=
m 3/m 3 3、烟气生成量
n
n gL L n N CO
H CO V 00124.0)100
21(100
1][022
2+-
+?
+++=
=[23X+60（1-X ）+2.4X+20X+54.6X+40（1-X ）]/100+（1.1-0.21）（1.428-0.823X ）+0.00124×19×（1.428-0.823X ）×1.1×1.02356
=2.3088-0.7543X m 3/m 3 4、Q 低
368.31674.202.1082344.12602.10844.1262=?+?=+=H CO Q 高
低 kJ/m 3
4.75866044.12644.126=?==CO Q 转低
kJ/m 3
()X
X Q XQ Q 032.44194.75861-=-+=转
低高
低混
低 kJ/m 3
5、Q 空 (其中C 空在180℃时查表得1.30 kJ/m 3℃，C 水为1.38 kJ/m 3℃)
+
-=?+?=X t C gL t L C Q n n 96375.2115672.367293.100124.0水空空[0.00124×19
×（1.428-0.823X ）×1.1×1.38×1.293]×180=379.4532-218.8138X 6、Q 煤 （其中C 煤在180℃时查表得1.42 kJ/m 3℃）
6
.25518042.11=?=?=t C Q 煤煤
7、t 理 （其中1530℃时查表C 产为1.67 kJ/m 3℃）
产
混
煤
混
低空理C V Q Q Q t n ++=
即：煤混
低空产理Q Q Q C V t n ++=
1530×（2.3088-0.7543X ）×1.67=379.4532-218.8138X +255.6+ （7586.4-4419.032X ） 整理得：2322.238=2710.53X
X=0.8567
因此，混合煤气中高炉煤气为85.67%转炉煤气为14.33%
在线天然气煤气热值分析系统 关键词： 天然气热值仪,煤气热值仪,在线热值仪,高炉煤气热值仪,转炉煤气热值仪,煤气炉煤气热值仪,焦炉煤气热值仪, 产品介绍： 品牌:Sinzen 型号:TK-6000 厂家:山东新泽仪器有限公司 一、检测工艺点及测量组份 TK-6000型煤气热值分析系统 检测点位：煤气加压站加压机后煤气总管、或燃烧点前煤气总管 检测组份：CO、CH4、H2 分析目的：为燃烧控制和工艺要求提供数据指导。 联锁控制：本系统自动取样、自动吹扫、自动排水、自动分析输出（信号输出4-20MA），可通过总控室参与联锁控制 分析仪器的选择：电化学、磁氧、西门子 二、与燃烧法的技术比较优势和热值的计算 传统煤气热值分析采用的是燃烧法，它的基本原理是将煤气取出经过预处理后送到气室燃烧，通过温度的变化来检测煤气的热值。由于工业煤气一般都比较脏，含有焦油、粉尘、水汽、苯、萘等物质，在实际使用过程中常常会出现取样管线及燃烧气室的堵塞，影
响设备的正常运行。同时因煤气温度、压力、流量的变化会影响到分析值的准确性。 本系统采用分析法分析煤气热值，原理是通过分析煤气中可燃气体的成份含量换算出煤气热值。我公司采用多重过滤技术，有效地解决了取样探头及采样管线易堵塞的问题。分析系统通过红外、热导气体分析仪器可测得煤气中各组份的体积百分浓度值，系统整个工作过程都通过可编程控制器（PLC）来实现自动控制，各组份体 积百分含量对应的4～20mA电流信号接入PLC模拟量输入输出模块，由于各个组份具有不同的浓度，根据组份体积百分含量与对应的单一组份浓度之间存在的关系，通过搭建数学模型，经过数学公式运算即可获得混合煤气的分析。组份的计算过程通过可编程控制器（PLC）软件编程实现。 三、系统主要技术参数 （1）测量范围：（组份可选）（量程可选）； （2）最大允许误差：±0.1%F.S； （3）分辨率：0.01%； （4）稳定性：零点漂移±1%FS/7d；量程漂移±1%FS/7d； （5）重复性：0.1%； （6）预热时间：10min； （7）样气流量：（0.3～0.5）L/min； （8）样气接口尺寸：G1/2； （9）电器接口尺寸：1/2NPT；
精心整理 焦炉煤气知识问答 1. 荒煤气的组成有哪些？占多大的比例？ 煤在炭化室内炼焦产生的没有经过净化处理的黄色粗煤气叫荒煤气。荒煤气的组成大致是（克/米3）：水蒸气250－450、焦油气80－120、粗苯30－45、氨8－16、硫化氢6－30、氰化物1.0－2.5、轻吡啶盐基0.4－0.6、萘10、其它2－2.5 2. 3. 5.5－74. 炼焦干煤的重量％计）： 煤气15-19、焦油3-4、粗苯0.9-1.2、氨0.2-0.3 5. 城市煤气有哪些要求？ 各国对城市煤气的质量均有严格要求，对杂质含量都作出明确规定。中国规定的指标与工业发达国家基本相似，具体要求为：（1）低发热值大于14654kJ/m 3;(2)杂质
允许含量（mg/m3）:焦油和灰尘小于10，硫化氢小于20，氨小于50（冬季）和100（夏季）：（3）含氧量小于1％（体积）。 6.焦炉煤气有那些性质？ 焦炉煤气性质主要有如下几个方面：（1）焦炉煤气是一种无色（在没有回收化学产品时呈黄色）有毒气体（约含6％的CO）；（2）发热值较高（16720－18810kJ/m3）， （3） ℃）；（5 7. ％以上。 8. 9. 焦炉煤气中硫化氢含量主要取决于配合煤的含硫量。煤在高温炼焦时，煤中的硫约有25－30％转入到煤气中。我国煤含硫量较低，焦炉煤气中硫化氢含量一般为：洗苯塔前为4.5－6.0克/米3，洗苯塔后为4－4.5克/米3。 10.焦炉煤气为什么要脱除硫化氢？ 焦炉煤气中硫化氢是一种有害物质，它腐蚀化学产品回收设备及煤气储存输送设
备。含硫化氢高的焦炉煤气用于炼钢，会降低钢的质量；用于合成氨生成，会使催化剂中毒和腐蚀设备；用作城市煤气时，硫化氢燃烧产生的二氧化硫有毒，因而破坏了环境卫生，影响人的健康。因此，焦炉煤气净化过程脱除硫化氢是非常重要的。 11.为什么在焦炉煤气的净化过程中要除氨？ 工业生产中所以要除去煤气中氨，主要有三点原因：（1）氨是一种较好的农业肥料。（23）氨 12.煤 600－650 13.什 （2 14.什 15.焦炉煤气煤气的爆炸极限是多少？为什么规程规定煤气中含氧量不大于2％？ 焦炉煤气的爆炸极限是5.5-30%。是指空气中煤气的体积含量；简单的数学演算可知空气进入煤气中的量要达到70－94.5％时，才能引起爆炸，低于70％或高于94.5％都不会引起爆炸，即是煤气含氧量14.7％－19.85％时才能引起爆炸。为了保险起见，煤气规程规定含氧量不大于2％。
高炉煤气 科技名词定义 中文名称：高炉煤气 英文名称：blast furnace gas 定义：高炉炼铁过程中产生的含有一氧化碳、氢等可燃气体的高炉排气。 应用学科：电力（一级学科）；燃料（二级学科） 以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 目录 定义 成分 高炉煤气密度 高炉煤气加热时的特点 编辑本段定义 高压鼓风机（罗茨风机）鼓风，并且通过热风炉加热后进入了高炉，这种热风和焦炭助燃，产生的是二氧化碳和一氧化碳，二氧化碳又和炙热的焦炭产生一氧化碳，一氧化碳在上升的过程中，还原了铁矿石中的铁元素，使之成为生铁，这就是炼铁的化学过程。铁水在炉底暂时存留，定时放出用于直接炼钢或铸锭。 这时候在高炉的炉气中，还有大量的过剩的一氧化碳，这种混和气体，就是“高炉煤气”。 这种含有可燃一氧化碳的气体，是一种低热值的气体燃料，可以用于冶金企业的自用燃气，如加热热轧的钢锭、预热钢水包等。也可以供给民用，如果能够加入焦炉煤气，就叫做“混和煤
高炉 气”，这样就提高了热值。 编辑本段成分 高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品，主要成分为:CO、、N2、H2、CH4等，其中可燃成分CO含量约占25%左右，H2、CH4的含量很少，CO2、 N2 的含量分别占15%、55 %，热值仅为3500KJ/m³左右。高炉煤气的成 分和热值与高炉所用的燃料、所炼生铁的品种及冶炼工艺有关，现代的炼 铁生产普遍采用大容积、高风温、高冶炼强度、高喷煤粉量的生产工艺， 采用这些先进的生产工艺提高了劳动生产率并降低能耗，但所产的高炉煤 气热值更低，增加了利用难度。高炉煤气中的CO2, N2既不参与燃烧产生 热量，也不能助燃，相反，还 罗茨风机 吸收大量的燃烧过程中产生的热量，导致高炉煤气的理论燃烧温度偏低。 高炉煤气的着火点并不高，似乎不存在着火的障碍，但在实际燃烧过程中，受各种因素的影响，混合气体的温度必须远大于着火点，才能确保燃烧的 稳定性。高炉煤气的理论燃烧温度低，参与燃烧的高炉煤气的量很大，导 致混合气体的升温速度很慢，温度不高，燃烧稳定性不好。 燃烧反应能够发生的另一条件是气体分子间能够发生有效碰撞，即拥 有足够能量的相互之间能够发生氧化反应的分子间发生的碰撞，大量的C02、N2的存在，减少了分子间发生有效碰撞的几率，宏观上表现为燃烧速度慢，燃烧不稳定。 高炉煤气中存在大量的CO2L、N2，燃烧过程中基本不参与化学反应， 几乎等量转移到燃烧产生的烟气中，燃高炉煤气产生的烟气量远多于燃煤。编辑本段高炉煤气密度
有国家标准，一般来说每千标准立方米的热值为16.4Gj-18Gj，根据煤种挥发份不同，煤气成分略有区别 加热煤气种类单位数值备注 焦炉煤气(富煤气) kJ/m3 17900 4280kcal/m3 高炉煤气kJ/m3 3920 938kcal/m3 贫煤气混合煤气kJ/m3 4180 1000kcal/m3 发生炉煤气kJ/m3 5225 1250kcal/m3 两段炉煤气kJ/m3 6395 1530kcal/m3 焦炉煤气，又称焦炉气。是指用几种烟煤配制成炼焦用煤，在炼焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品。焦炉气是混合物，其产率和组成因炼焦用煤质量和焦化过程条件不同而有所差别，一般每吨干煤可生产焦炉气300~350m3（标准状态）。其主要成分为氢气（55%~60%）和甲烷（23%~27%），另外还含有少量的一氧化碳（5%~8%）、C2以上不饱和烃（2%~4%）、二氧化碳（1.5%~3%)、氧气(0.3%~0.8%))、氮气(3%~7%)。其中氢气、甲烷、一氧化碳、C2以上不饱和烃为可燃组分，二氧化碳、氮气、氧气为不可燃组分。焦炉气属于中热值气，其热值为每标准立方米17~19MJ，适合用做高温工业炉的燃料和城市煤气。焦炉气含氢气量高，分离后用于合成氨，其它成分如甲烷和乙烯可用做有机合成原料。焦炉气为有毒和易爆性气体，空气中的爆炸极限为6%~30%。 编辑本段构成 焦炉煤气主要由氢气和甲烷构成，分别占56%和27%，并有少量一氧化碳、二氧化碳、氮气、氧气和其他烃类；其低发热值为18250kJ/Nm3，密度为0.4~0.5kg/Nm3，运动粘度为25×10`(-6)m2/s。根据焦炉本体和鼓冷系统流程图,从焦炉出来的荒煤气进入之前,已被大量冷凝成液体,同时,煤气中夹带的煤 尘, 焦粉也被捕集下来,煤气中的水溶性的成分也溶入氨水中。焦油、氨水以及粉尘和焦油渣一起流入机械化焦油氨水分离池。分离后氨水循环使用,焦油送去集中加工,焦油渣可回配到煤料中炼焦煤气进入初冷器被直接冷却或间接冷却至常温,此时,残留在煤气中的水分和焦油被进一步除去。出初冷器后的煤气经机械捕焦油使悬浮在煤气中的焦油雾通过机械的方法除去,然后进入鼓风机被升压至19600帕(2000毫米水柱)左右。为了不影响以后的煤气精制的操作,例如硫铵带色、脱硫液老化等,使煤气通过电捕焦油器除去残余的焦油雾。为了防止萘在温度低时从煤气中结晶析出,煤气进入脱硫塔前设洗萘塔用于洗油吸收萘。在脱硫塔内用脱硫剂吸收煤气中的硫化氢,与此同时,煤气中的氰化氢也被吸收了。煤气中的氨则在吸氨塔
炼钢厂的气体分析 冶金行业转炉煤气、高炉煤气在线分析系统—转炉煤气分析仪、高炉煤气分析仪、煤气分析仪、冶金气体分析仪 TR-9200型转炉煤气分析系统是根据炼钢厂转炉具体工况参数和要求，采用西安聚能公司成熟的分析控制技术和国际创新取样预处理专利技术的基础上而进行针对性设计的，具有国际领先水平。 本系统主要由取样单元、预处理单元、分析单元、标定单元、控制单元几部分组成，本系统与升、降罩或引风机提供信号控制联锁，冶炼时连续监测转炉煤气中的CO、CO2、O2等气体浓度。 该系统适用于各种规格的转炉煤气低温端引风机出口、柜前、柜后，可连续在线分析烟气中CO、CO2、O2等气体浓度。 量程：CO 0～100％O2 0～5% ⒈系统响应时间≤15s ⒉系统烟尘过滤精度≤0.5μm ⒊系统可靠性MTBF＞3年 4.过滤原理创新，根本解决堵塞问题。 5.取样探头终身免维护，寿命≥5年。系统维护周期＞1年 6.具有自动、手动反吹防堵装置，自动反吹清灰。 7.输出信号：4－20MA，控制报警信号NO/NC，2A/220V 概述： 钢铁及其他金属的冶炼会产生大量的气体，这些气体的分析测量，对钢铁冶金企业的生产优化、能源气回收、环保节能和安全控制具有非常重要的作用。聚能公司生产的TR-9200在线分析系统，不受背景气体交叉干扰，排除了粉尘和视窗污染的影响，响应速度快，是钢铁冶金工业过程气体分析的最佳选择。 TR-9200转炉气体、高炉煤气在线分析系统采用微正压防尘仪表柜式结构，系统由取样单元、预处理单元、分析单元、标定单元、PLC 联锁控制中枢单元几部分组成。因此是国内最为完善的防尘分析系统。
某钢铁企业转炉煤气回收氧含量超标分析及对策 转炉煤气富含一氧化碳，是一种中等热值的气体燃料。将其排放于空气中，不仅浪费且会导致严重的大气污染。因此，转炉煤气的回收利用对改善环境，节约能源具有重点意义。 在转炉煤气回收系统中，煤气柜柜前管道氧含量超标(氧含量大于2%)现象时有发生。这种超标可能引发煤气爆炸，是制约煤气回收系统连续运行的重大安全隐患。笔者结合生产实践，对氧含量超标原因作了分析，并介绍了解决方案和结果。 煤气回收系统工艺流程 在转炉吹炼过程中，由于剧烈的氧化反应,会有大量的高温炉气从炉口逸出，炉气中含有86%左右的CO和少量的CO2。炉气出炉口后,与少量空气(一般通过炉口微差压控制系统将空气过剩系数控制为0.1)发生燃烧,燃烧后的烟气中仍含有60%~70%的CO。 为了回收烟气中的CO，需配备转炉煤气净化及回收系统，主要包括炉口微差压自动调节、R-D喉口、三通阀、氧气及一氧化碳分析仪（三通阀阀前管道、煤气柜柜前管道、煤气柜中各有一套分析仪)等设备。 下文将以安徽某钢铁企业为例，结合该厂转炉煤气回收氧含量超标现象和该厂生产实践，分析其氧含量超标原因，并介绍该厂采取的解决措施。 氧含量超标现象和原因分析 该钢铁企业氧含量超标现象大多是出现在煤气回收结束时,表现为三通阀前煤气中氧含量正常(氧含量小于2%),而到煤气柜柜前突然上升(达到2%~10%)。且超标现象的出现通常具有不定期性,每月发生3~6次。 1.氧含量超标原因 经过长时间的现场跟踪，分析查明超标的原因为：转炉吹炼后期铁水中碳含量较低,氧气与铁水中的碳反应不够剧烈，少量的氧气被一次风机直接吸走混入煤气中；另一方面，由于氧分析仪响应时间和三通阀动作时间过长,等三通阀接到分析仪氧含量超标指令从回收状态完全转换到放散时，已有一定量的含氧量很高的煤气进入煤气柜柜前管道，造成柜前管道氧含量超标。
焦炉煤气发热量计算方法 1、GB/T11062-1998的相关规定： 1.1我国目前是用的计量参比条件和燃烧参比条件相同，均为101.325kPa ，20℃。 1.2已知组成的混合气体，在燃烧温度、计量温度和压力是的体积发热量计算公式： 2 2 102210)()],(,[~ T R p t H p t V t H ?? = (26) 式中： )],(,[~ 2210p t V t H ----- 混合物的理想气体体积发热量（高位或低位） ； )(10t H ----- 混合物的理想摩尔发热量； R----- 摩尔气体常数（R=8.314510J ·mol -1·K -1）； T 2----- 绝对温度（T 2=t 1+273.15） 公式（26）是基本方法，还有一个可供选择的方法： )],(,[~)],(,[~22101 2210p t V t H x p t V t H j N j j ?=∑= （27） 式中： )],(,[~ 2210p t V t H ----- 混合物的理想气体体积发热量（高位或低位）； )],(,[~ 2210p t V t H j ----- 组分j 的理想气体体积发热量（高位或低位）； j x ----- 组分j 的体积百分数。 有上述两种不同方法计算出的值，相差不大于0.01MJ ·m -3。 2、101.325kPa ，20℃干焦炉干煤气标况发热量的计算 2.1焦炉干煤气的组成 从天安化工焦炉煤气流量测量节流装置设计计算书中获得焦炉煤气的组成如下：氮气2.4%、氧气0.7%、氢气57.9%、甲烷24.9%、乙烯2.6%、一氧化碳8.2%、二氧化碳3.3%. 2.2焦炉干煤气各可燃组分的理想气体体积低位发热量（30,~ -?m MJ H ）（我国目前是用的计量参比条件和燃烧参比条件相同，均为101.325kPa ，20℃，从相关国家标准中选用20/20℃数据）：氢气10.05MJ/Nm3、甲烷33.367 MJ/Nm3、乙烯55.01 MJ/Nm3、一
高炉煤气转炉煤气混合比计算 一、原始条件： 1、 空气、混合煤气预热180℃ 2、 理论燃烧温度为1530℃ 3、 除尘方法选择干式除尘 4、 混合煤气为高炉煤气混入转炉煤气。 二、理论计算 煤气成分 设混合煤气中高炉煤气为X ，则转炉煤气为1-X 1、理论空气需要量2222010]2 32121[76.4-?-++=O S H H CO L m 3/m 3 =4.76[0.5×23X+60（1-X ）+0.5×2.4X]/100 =1.428-0.823X m 3/m 3 2、实际空气需要量（其中n=1.10） ()X X g L n L n 9266.06078.102356.1)823.0428.1(1.100124.010-=?-?=+?= m 3/m 3 3、烟气生成量 n n gL L n N CO H CO V 00124.0)100 21(1001][0222+-+? +++= =[23X+60（1-X ）+2.4X+20X+54.6X+40（1-X ）]/100+（1.1-0.21）（1.428-0.823X ）+0.00124×19×（1.428-0.823X ）×1.1×1.02356
=2.3088-0.7543X m 3/m 3 4、Q 低 368.31674.202.1082344.12602.10844.1262=?+?=+=H CO Q 高低 kJ/m 3 4.75866044.12644.126=?==CO Q 转低 kJ/m 3 ()X X Q XQ Q 032.44194.75861-=-+=转 低 高低混低 kJ/m 3 5、Q 空 (其中C 空在180℃时查表得1.30 kJ/m 3℃，C 水为1.38 kJ/m 3℃) +-=?+?=X t C gL t L C Q n n 96375.2115672.367293.100124.0水空空[0.00124× 19×（ 1.428-0.823X ）× 1.1× 1.38× 1.293]×180=379.4532-218.8138X 6、Q 煤 （其中C 煤在180℃时查表得1.42 kJ/m 3℃） 6.25518042.11=?=?=t C Q 煤煤 7、t 理 （其中1530℃时查表C 产为1.67 kJ/m 3℃） 产 混 煤 混低空理C V Q Q Q t n ++= 即：煤混 低空产理Q Q Q C V t n ++= 1530×（2.3088-0.7543X ）×1.67=379.4532-218.8138X +255.6+ （7586.4-4419.032X ） 整理得：2322.238=2710.53X X=0.8567 因此，混合煤气中高炉煤气为85.67%转炉煤气为14.33%
ZYF-602冶金过程分析检测系统 武汉正元自动化仪表有限公司
一、研究背景 ZY-602系列冶金过程分析系统是专业为冶金行业的转炉煤气回收过程、高炉喷煤过程、高炉炉顶、重力除尘、以及各种工业煤气气柜等设备所配套的成套在线过程分析系统，是以在线气体自动分析仪器为核心，运用现代传感器技术、自动测量技术、自动控制技术、计算应用技术以及相关的专业分析田间和通讯网络所组成的新一代工业在线分析气体分析系统。 ZY-602系列冶金过程分析监测系统适用于钢铁、化工、煤气化、生物气化等领域，测量焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气、混合煤气、发生炉煤气、生物燃气等可燃气体的热值和不同成分的体积浓度。 转炉煤气分析系统(CO、O2) 高炉煤气分析系统(CO、CO2、H2) 焦炉煤气分析流程(O2) 煤粉制备、高炉喷煤分析系统(CO、O2) 干熄焦分析系统(H2、O2、CO、CO2) 二、技术指标 样气处理系统技术指标 ●全不锈钢取样探头运行时问≥5年，且免维护 ●经处理后洁净样气含尘粒度≤03Μμm ●系统滞后时问≤4min（管线长度≤50水） ●系统单线连续采样在线运行时问≤24小时 ●过滤装置不更换时间≥3年 ●所有取样过滤装置均为全不锈钢焊接，完全免维护 分析系统技术指标 分析系统检测量程 CO：0-75%（红外检测） CO2：0-25%（红外检测） H2：0-75%（热导检测） CH4：0-40%（可选）（红外检测） N2：0-100%（归一法） 零漂≤±1.0%，周SF★线性度≤±1.0%周SF 重复性≤±l.0%，周SF★灵敏度≤±0.5% 环境温度：+5–45℃: 输出信号：标准电流4-20mA信号 数据通迅：PROFIBUS、ETHERNET 报警状态信号：光源干接点
一、已知某设计高炉的冶炼条件如下 1、原料成分： 高炉采用生矿和烧结矿两种矿石进行冶炼，其中矿石、和石灰石的成分经过整理和计算，如表1所示且混合矿是按照烧结矿和生矿比为9：1进行。 表1原料成分表 % 2、高炉使用的焦炭及喷吹的煤粉成分表如表2和表3所示： 表2 焦炭成分 % C 固 灰分（12.64%） 挥发份（0.58%） 有机物（1.42%） Σ 游离水 SiO 2 Al 2O 3 CaO MgO FeO CO CO 2 CH 4 H 2 N 2 H 2 N 2 S 85.36 7.32 4.26 0.51 0.12 0.43 0.21 0.19 0.025 0.037 0.118 0.36 0.27 0.79 100.00 4.17 表3 喷吹无烟煤成分 % 3、根据炼钢对生铁的要求，规定生铁成分[Si]=0.7%,[S]=0.03% 4、设计焦比为：K=干焦消耗量/合格生铁量=480kg 煤比：M=煤粉耗用量/合格生铁量=70kg 原料 烧结矿 生矿 混合矿 石灰石 Fe 52.8 48.5 52.37 Mn 0.093 0.165 0.1 P 0.047 0.021 0.044 0.005 S 0.031 0.134 0.041 0.029 Fe2O3 55.3 62.4 56.01 FeO 18.18 6.2 16.98 CaO 11.7 2.12 10.74 54.11 MgO 3.74 0.4 3.41 1.16 SiO2 9.76 14.84 10.27 0.73 Al2O3 1 2.32 1.13 0.13 MnO2 0.26 0.03 MnO 0.12 0.11 FeS2 0.25 0.03 0.07 FeS 0.09 0.08 P2O5 0.11 0.05 0.1 0.01 CO2 2.11 0.21 43.79 H2O 9.05 0.9 总和Σ 100 100 100 100 C H O N S H2O 灰分（16.78%） 合计 SiO2 Al2O3 CaO MgO FeO 75.30 3.26 3.16 0.34 0.36 0.80 9.39 5.82 0.20 0.16 1.21 100
吗 10-1 煤气成分如何换算？………… 10-2 煤气低发热值如何计算？ 10-3 实际空气需要量如何计算？………………………………………… 10-4 空气过剩系数如何计算？ 10-5 混烧高热值煤气如何计算？………………………………………… 10-6 理论燃烧温度如何简易计算？……………………………………… 10-7 热风炉需要冷却水压力如何计算？………………………………… 10-8 热风炉热效率如何计算？………………………………………… 10-9 高炉煤气发生量的理论计算与简易计算如何？ 10-10 煤气标准状态下的重度如何计算?…………………………… 10-11 煤气流速如何计算？……………………………………………… 10-12 烟道废气的流速如何计算？……………………………………………… 10-13 炉顶煤气取样管如何计算？……………………………………………… 10-14 煤气管道盲板与垫圈如何计算？……………………………… 10-1 煤气成分如何换算？ 热风炉燃烧所用的高炉煤气常以干煤气成分表示，实际上是含有水分的。因 此计算时要先将干煤气成分换算成湿煤气成分。 已知煤气含水的体积百分数，应用下式换算。 100 1002O H V V -? =干湿 (10-1) 若已知每21m3干煤气在任意温度下的饱和水蒸汽量(g/m3)，可以用下式换算。 干干 湿V g V O H ?+= 2124.0100100 (10-2) 式中：湿V ——湿煤气各组成的含量，%； 干V ——干煤气各组成的含量，%；
O H 2——湿煤气中含水量，%； 干 O H g 2 ——13m 干煤气所能吸收的饱和水蒸汽量，3/m g 。 计算实例： 已知某热风炉使用高炉煤气，其干煤气成分如下：CO2 18.5%，CO 23.5%，H2 1.5%， N2 56.5%，并已知煤气含水5%，求湿煤气成分。 解：根据公式： 100 1002O H V V -? =干湿 100 5100-? =干V =0.95干 V 则：CO2 18.5×0.95=17.575% CO 23.5×0.95=22.325% H2 1.5×0.95=1.425% N2 56.5×0.95=53.675% H2O 5% 合计100% 计算实例： 某厂所在地年平均气温为20℃，该厂热风炉采用冷高炉煤气，其干成分为：CO 23.6%，H2 3.1%，CO2 17.4%，CH4 0.1%，O2 0.1%，N2 55.7%，试计算高炉煤气的湿成分。 解：根据公式： 干干 湿V g V O H ?+= 2124.0100100 查表可知在20℃下13m 干煤气所能吸收的饱和水蒸汽量为193/m g 所以干干 湿V g V O H ?+= 2124.0100100 干V ??+= 19 124.0100100
转炉炼钢煤气回收系统的分析 摘要：副产煤气的全部回收综合利用,是反映钢铁企业能源利用水平及节能降耗水平的关键指标,是实现负能炼钢和降低炼钢工序能耗的关键环节,同时能降低钢厂污染物排放总量,实现节能环保双赢,具有环境效益和经济效益。本文主要对转炉炼钢煤气回收系统进行了分析。 关键词：炼钢转炉除尘系统回收条件煤气回收量 引言 转炉煤气回收是把炼钢转炉生产过程中的副产品—一氧化碳含量进行回收再利用的生产工艺。转炉生产时,氧抢顶吹脱碳过程中产生的一氧化碳高含量的烟气在经过冷却、除尘、分析、回收进煤气柜、精(电)除尘、利用(如发电)的全过程统称为转炉煤气回收再利用。氧气顶吹转炉煤气的生成,主要来自铁水中碳的氧化,其产气量的大小也取决于铁水含碳量的大小,氧气顶吹转炉煤气产气量中,能够回收使用的部分称为实际回收量,回收煤气的炉数与冶炼炉数之比称为煤气回收率,煤气回收量及回收率与操作、技术水平有关。这项工作的安全可靠性、科学回收性及产能提高性的技术,是转炉煤气回收的关键。目前,全国很多转炉炼钢厂都实现了煤气的回收,由于该技术在各家企业运用的不同特点和采用的技术、工艺不同,煤气回收最终的产能也有较大的差异,效益也不尽相同。 对转炉炼钢煤气回收工艺分析 转炉煤气回收的成熟技术有氧气转炉煤气回收工艺(OG法) 和LT干式回收工艺，我国钢铁企业目前运行中的煤气回收系统多是在上述两种工艺原理基础上，根据自身情况改造设计而成的，其运行效率在不断提高。 氧气转炉煤气回收工艺 OG法回收转炉煤气在目前的世界炼钢领域是成熟"先进"可靠的技术，全世界已有200 多套设备投入生产运行，效果显著。采用OG法回收的转炉煤气热值高"回收量大"除尘效率高，其设备寿命长"安全性好"自动化程度高。 OG法法工艺中，转炉烟气净化系统采用湿式未燃法‘比肖夫’系统，其流程为: 转炉烟气借风机吸力进入汽化冷却烟道，回收部分烟气余热。从汽化冷却
焦炉煤气知识问答 1.荒煤气的组成有哪些？占多大的比例？ 煤在炭化室内炼焦产生的没有经过净化处理的黄色粗煤气叫荒煤气。荒煤气的组成大致是（克/米3）：水蒸气250－450、焦油气80－120、粗苯30－45、氨8－16、硫化氢6－30、氰化物1.0－2.5、轻吡啶盐基0.4－0.6、萘10、其它2－2.5 2.为什么荒煤气必须净化？ 煤在炭化室内炼焦产生的煤气（荒煤气）含有大量各种化学产品，其中焦油、萘容易凝结挂霜堵塞管道，影响煤气的输送。另外，荒煤气中还含有硫化物、氰化物等有毒成份，并且对煤气设备有腐蚀性。所以这种煤气不经加工处理，或者说不经精制是不能作为气体燃料使用的，煤气净化的目的是除去荒煤气中的焦油雾、氨、苯类、轻油、硫化物、氰化物、萘、煤气中的液体（即冷凝氨水），最后获得以氢、甲烷等不凝性气体为主的精制焦炉煤气。 3.净焦炉煤气组成有哪些？净煤气（经回收化学产品后的煤气，又 称回炉煤气）的组成大致是（体积％）：氢气54－59、甲烷23－ 28、其它烃类2－3、一氧化碳5.5－7、二氧化碳1.5－2.5、氧气 0.3－0.7、氮气3－5 4.荒煤气净化后主要分离出哪几种产品？产率都是多少？ 荒煤气经冷凝回收处理后，分离出煤气、焦油、粗苯和氨他们的煤产率如下（按炼焦干煤的重量％计）： 煤气15-19、焦油3-4、粗苯0.9-1.2、氨0.2-0.3
5.城市煤气有哪些要求？ 各国对城市煤气的质量均有严格要求，对杂质含量都作出明确规定。中国规定的指标与工业发达国家基本相似，具体要求为：（1）低发热值大于14654kJ/m3;(2)杂质允许含量（mg/ m3）:焦油和灰尘小于10，硫化氢小于20，氨小于50（冬季）和100（夏季）：（3）含氧量小于1％（体积）。 6.焦炉煤气有那些性质？ 焦炉煤气性质主要有如下几个方面：（1）焦炉煤气是一种无色（在没有回收化学产品时呈黄色）有毒气体（约含6％的CO）；（2）发热值较高（16720－18810 kJ/m3），含惰性气体少（氮气约4％），含氢气较多（近60％），燃烧速度快，火焰短；（3）爆炸范围大（5－30％），遇空气易形成爆炸性气体；（4）易着火，燃点低（600℃）；（5）煤气较脏时，管道易被焦油、萘堵塞，煤气中冷凝液还会腐蚀管道。 7.焦炉煤气中的硫化氢是怎样形成的？ 在炼焦过程中，配合煤中的一部分硫在高温作用下，主要形成无机物的硫化氢和少许部分有机硫化物（二氧化硫、噻吩等）。有机硫化物在较高温度作用下继续发生反应，几乎全部转化为硫化氢，煤气中硫化氢所含硫约占煤气中总含硫量的90％以上。 8.硫化氢有哪些主要物理性质？ 硫化氢在常温下是一种带刺激臭味的气体，其密度为 1.539千克/米3，燃烧时能生成二氧化硫和水，有毒，在空气中含0.1％时就能使人死亡。同时硫化氢对钢铁设备有严重的腐蚀性。
转炉煤气回收系统爆炸成因分析和防范措施 煤气是混合物，成份的差异体现出不同的危险性。从安全的角度，主要是CO、H2、CH4，它们既是危险成份，也是有用成份，具有较高的热值。首先，在煤气的毒性上，实际主要是CO，煤气中毒即CO中毒。其次，煤气中的H2和CH4具有爆炸性，爆炸极限越低，煤气爆炸性越强。 一、转炉煤气的生产工艺流程 转炉煤气是一种易燃易爆的有毒气体，含有大量CO和少量H2，在湿法净化过程中还混入一定量水蒸气，它们的混合物与空气或氧气混合后，在特定条件下会产生爆炸。 转炉煤气生产不仅在整个过程中CO均处于爆炸范围内，而且由于自身生产特点，完全具备了其他两个爆炸条件，即温度和火源条件，尤其是温度、压力和火源还扩大了一般状态下的爆炸范围，为此在工艺操作和设备设置上，需要采用防爆防毒技术措施。 防止煤气爆炸的要点：做到在整个净化回收系统中，特别是在低温区域（温度在CO燃点以下）确保消除火源及控制氧含量≤2%。
防止煤气中毒的要点：建立煤气防护机构，健全管理制度和严格遵守安全规程。 二、转炉煤气防爆机理 1、转炉煤气爆炸的三个必备条件： （1）形成气体混合比在爆炸极限范围内12.5-74%； （2）温度在610℃以下，即在混合气体最低着火点以下； （3）遇有火种。 2、针对上述三个必备条件，分别采取相应对策： （1）避免形成混合气体 系统密封：转炉氧、副枪口、下料口氮封，活动烟罩氮幕。防止炉气外溢和空气侵入。 吹扫置换：前烧期提罩操作，用烟气置换空气；回收期降罩操作，实现炉口微差压自动调节，保持炉口微正压。炉气在烟罩内科形成微量旋流，对罩外空气祈祷隔离作用，阻挡大量空气侵入烟罩，由避免大量烟气外溢而环境污染；后烧期再次降罩，用烟气置换煤气。 气体监测：设置灵敏可靠的氧含量分析仪，如在线气体分析系统Gasboard-9031，当炉气中氧含量大于2%时自动报警，提醒工作人员放散煤气。 （2）温度 （3）消灭火种 一级文氏管前后为易爆区域，操作不当或其他原因引起大喷，红渣一旦进入一文入口，而一文喷水量不足以将其熄灭时，烟道内自由氧含量又高，就会发生爆炸，所以在一文前、后装有防爆门，一文装有溢流水封，利于泄爆。 三、转炉煤气放散塔回火机理 通过对其它钢厂转炉煤气回收中的煤气回火事故统计，煤气回火均发生在风机低速和三通阀关闭不严的情况下。
焦炉燃烧计算 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
焦炉燃烧计算煤在焦炉中的干馏过程是靠干馏过程产生的焦炉煤气燃烧加热得以连续进行，所以从焦炉煤气的组成可以计算需要的理论氧量，还可以计算煤气的热值，这对于焦炉调节有着重要的意义，下面就焦炉煤气的燃烧进行简单的计算。 1、空气量的计算： 1立方米干煤气（标况）燃烧所需理论氧量O理按照下式计算O理=【（H2+CO）+2CH4+3C2H4+】Nm3/Nm3煤气。式中H2、CO、CH4、C2H4等分别为煤气中该成分的体积百分比。 L理=100/21 O理，Nm3/Nm3煤气 实际干空气量L实（干）=过剩系数L理，Nm3/Nm3煤气 实际湿空气量为： L实（湿）= L实（干）{1+（H2O）空}，Nm3/Nm3干空气。 2、废气量和废气组成的计算完全燃烧时，废气中仅含有CO2、 H2O、N2 和过剩空气中带入的氧，故废气中各种成分的体积为： V CO2=[CO2+ CO+ CH4+2 C2H4+6C6H6] Nm3/Nm3煤气 V H2O=[H2+2(CH4+C2H4)+3 C6H6+(H2O)煤+ L实（干）（H2O）空] Nm3/Nm3煤气 V氮=+ L实（干）, Nm3/Nm3煤气 V O2= L实（干）- O理, Nm3/Nm3煤气 式中(H2O)煤---每m3煤气中所含水汽量，Nm3/Nm3煤气 故1m3煤气燃烧生成的废气量为：
V= V CO2 +V H2O +V氮+V O2, Nm3/Nm3煤气 例：计算空气需要量和废气生成量，计算以干煤气为准，并设过剩系数为α=，饱和煤气的温度为20℃，空气温度为20℃，相对湿度，计算结果如下： 以100立方米干煤气为准： 表一：某公司2014年度煤气组成平均值%（干） 表二：废气组成及废气量：
高炉煤气转炉煤气混合比计算 高炉煤气转炉煤气混合比计算一、原始条件: 1、空气、混合煤气预热180? 2、理论燃烧温度为1530? 3、除尘方法选择干式除尘 4、混合煤气为高炉煤气混入转炉煤气。 二、理论计算 煤气成分 CO CO H N 222 20 23 2.4 54.6 高炉煤气 60 40 转炉煤气 设混合煤气中高炉煤气为X，则转炉煤气为1-X 11333,21、理论空气需要量 m/m L,4.76[CO，H，HS,O]，100222222 =4.76[0.5×23X+60(1-X)+0.5×2.4X]/100 33 =1.428-0.823X m/m 2、实际空气需要量(其中n=1.10) ，， L,n,L1，0.00124g,1.1，(1.428,0.823X)，1.02356,1.6078,0.9266Xn0 33m/m 3、烟气生成量 121 V,[CO，H，CO，N],，(n,)L，0.00124gLn2220n100100 =[23X+60(1-X)+2.4X+20X+54.6X+40(1-X)]/100+(1.1-0.21)(1.428- 0.823X)+0.00124×19×(1.428-0.823X)×1.1×1.02356 33=2.3088-0.7543X m/m
4、Q低 3 高 kJ/mQ,126.44CO，108.02H,126.44，23，108.02，2.4,3167.3682低 3转 kJ/m Q,126.44CO,126.44，60,7586.4低 3混高转 kJ/m ，，Q,XQ，Q1,X,7586.4,4419.032X低低低 335、Q (其中C在180?时查表得1.30 kJ/m?，C为1.38 kJ/m?) 空空水 [0.00124×19Q,CL,t，0.00124gLC，1.293t,367.5672,211.96375X，nn空空水×(1.428-0.823X)×1.1×1.38×1.293]×180=379.4532-218.8138X 36、Q (其中C在180?时查表得1.42 kJ/m?) 煤煤 Q,Ct，1,1.42，180,255.6煤煤 37、t(其中1530?时查表C为1.67 kJ/m?) 理产 混混QQQ，，空低煤 t,理VCn产 混即: tVC,Q，Q，Q理n空低产煤 1530×(2.3088-0.7543X)×1.67=379.4532-218.8138X +255.6+ (7586.4-4419.032X) 整理得:2322.238=2710.53X X=0.8567 因此，混合煤气中高炉煤气为85.67%转炉煤气为14.33%
炼铁用计算公式 1、根据焦炭负荷求焦比 焦比=1000/（负荷×综合品位）=矿批/(负荷×理论焦比) 2有效容积利用系数=每昼夜生铁产量/高炉有有效容积 3焦比=每昼夜消耗的湿焦量×(1－水分）/每昼夜的生铁产量 4理论出铁量=（矿批×综合焦比）/0.945=矿批×综合品位×1.06不考虑进去渣中的铁量因为焦炭也带入部分铁 5富氧率=(0.99－0.21)×富氧量/60×风量=0.013×富氧量/风量 6煤比=每昼夜消耗的煤量/每昼夜的生铁含量 7 综合焦比=焦比+煤比×0.8 8 综合燃料比=焦比+煤比+小块焦比 9 冶炼强度=每昼夜消耗的干焦量/高炉有效容积 10 矿比=每昼夜加入的矿的总量/每昼夜的出铁量 11 风速=风量（1-漏风率）/风口总面积漏风率20% 12 冶炼周期=（V有-V炉缸内风口以下的体积）/（V球+V烧+V矿）×88% =719.78/（V球+V烧+V矿）×88% 13 综合品位=（m烧×烧结品位+m球×球品位+m矿×矿品位）/每昼夜加入的矿的总量 14 安全容铁量=0.6×ρ铁×1/4πd2h h取风口中心线到铁口中线间高度的一半 15 圆台表面积=π/2（D+d） 体积=π/12×h×(D2+d2+Dd) 16 正方角锥台表面积S=a2 +b2 +4( a+b/2)h V=h/3(a2+b2+ab) =h/3(S1+S2+√S1S) 17、圆锥
侧面积M=πrl=πr√r2+h2 体积V=1/3πr2h 18、球 S=4πr2=πd2 V=4/3πr3=π/6d3 19、风口前燃烧1kg碳素所需风量（不富氧时） V风=22.4/24×1/(0.21+0.29f) f为鼓风湿度 20、吨焦耗风量 V风=0.933/（0.21+0.29f）×1000×85% f为鼓风湿度85%为焦炭含碳量 21、鼓风动能 （1）E=（764I2-3010I+3350）d E-鼓风动能I-冶炼强度 （2）E=1/2mv2=1/2×Q×r风/（60gn）v风实2 Q-风量r风-风的密度g=9.8 n-风口数目 22、石灰的有效容剂性 CaO有效=CaO熔-SiO2×R 23、洗炉墙时，渣中CaF2含量控制在2%-3%，洗炉缸时可掌控在5%左右，一般控制在4.5% 每批料萤石加入量X=P矿×TFe×Q×(CaF2)/([Fe]×N) P矿-矿批重TFe-综合品位[Fe]-生铁中含铁量 Q-吨铁渣量(CaF2)-渣中CaF2含量N-萤石中CaF2含量 24、风口前燃烧1kg碳素的炉缸煤气量 V煤气=（1.21+0.79f）/（0.21+0.29f）×0.933×C风 C风-风口前燃烧的碳素量，kg 25、理论出渣量 渣量批=QCaO批/CaO渣 渣量批-每批炉料的理论渣量，t QCaO批-每批料带入的CaO量，t CaO渣-炉渣中CaO的含量，% 25、喷吹煤粉热滞后时间 t=V总/（V批×n） V总-H2参加反应区起点处平面（炉身温度1100℃～1200℃处）至风口平面间的容积，m3 V批-每批料的体积，m3
转炉煤气的主要成分CO含量为59%，转炉煤气爆炸下限18.22%，爆炸上限83.22%。邯郸纵横钢铁有限公司拥有一个5万立方米转炉煤气柜，主要作用为炼钢厂大包烘烤，中包及铁水包烘烤，混铁炉保温和钢炉提供燃气，是邯郸县的做大危险源。 一次设计漏项 2004年6月23日煤气柜建成后，生产安全部针对转炉煤气加压站后无防爆水封（敝开式）一旦煤气回火发生爆炸，将危机煤气柜安全的险情，向动力厂下达隐患整改通知。动力厂要求煤气柜设计单位修改设计。设计单位7月2日回复如下：煤气站出口煤气压力15KPa，到用户点时应大于5KPa，且出口管道上有逆止水封，起到隔断煤气的作用，只有当煤气压力低于2KPa或更低时才有可能熄火。我院设计的煤气主管道上有压力的检测和报警，低于3KPa时停止使用，所以认为没有必要增加防爆水封。 该设计院做设计时，故障模式中忽略了全部停电这一问题，所有仪表和控制设施全部失灵，调度指挥十几个用气点手动关闭燃气阀门，一旦发生回火爆炸，从何处才能泄压？7月15日将转炉煤气回收系统要求增设泄爆水封，十条理由电传某设计院： 1、1967年某厂由于煤气压力过低，烘包时引起回火，造成转炉煤气柜爆炸严重事故。 2、1999年4月某厂3万立方米转炉煤气柜发生爆炸，当时柜容降至1万立方米报警，通知用户停用煤气未果，接着柜高5m的下限报警，燃气调度再次通知用户停用煤气，仍然无效，为防止火塞着床，值班人员调整阀门，将煤气加压机出口压力由5.8KPa降至2.4KPa，柜容最低达到5000立方米，9时40分煤气柜发生爆炸事故。 3、冶金部1985年组织编写的《转炉煤气净化与回收工艺》明确指出：为防止由于煤气用户使用不当而引起的回火爆炸，保证回火不致延伸至煤气加压机和煤气柜，在煤气加压机后设置回火防止器。 4、1988年昆明全国冶金系统转炉煤气回收经验交流会上，江西钢厂介绍了该厂25吨转炉煤气回收经验，在加压机出口逆止水封后增设防爆炸时，可以起泄压防爆作用。 5、马鞍山钢铁设计院范传吉先生《吹氧转炉净化系统事故分析》中强调，煤
1m3的焦炉煤气燃烧后产生多少m3的烟气 焦炉煤气的组成如下表所示： 气体二氧化碳氧气氢气一氧化碳甲烷苯氮气量% 4.0 0.40 54.7 3.6 27 3 7.35 由反应式可以看出， ①C6H6+（15/2）O2 = 6CO2+3H2O 1 7.5 6 3 0.030.225 0.18 0.09 ②CO +0.5 O2= CO2 1 0.5 1 0.036 0.018 0.036 ③CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O 1 2 1 2 0.270.54 0.27 0.54 ④H2 + 0.5 O2 = H2O 1 0.5 1 0.547 0.2735 0.547 ⑤CO2 0.04 ⑥O2 0.004 ⑦N2 0.0735
则反应后产生的CO2 量=①+②+③+④+⑤= 0.18+0.036+0.27+0.04=0.526 燃烧过程需要氧气的量=①+②+③+④-⑥ =0.225+0.018+0.54+0.2735-0.004=1.0525 1、若取空气过剩系数取1.4，则需要空气量= 1.4×1.0525÷0.21=7.01 进入空气量里含有的氮气量= 7.01×0.79=6.22 进入空气量里剩余的氧气量= 7.01×0.21-1.0525=0.245 则，焦炉煤气燃烧后产生的烟气的成分为：CO2，O2，N2 H2O 各成分的体积为：0.526 0.245 6.22+0.0735 1.177 则1m3的焦炉煤气产生的烟气量为： 6.22+0.0735+0.526+0.245+1.177=8.232m3 2、若取空气过剩系数取1.2，则需要空气量= 1.2×1.0525÷0.21=6.01 进入空气量里含有的氮气量= 6.014×0.79=4.751 进入空气量里剩余的氧气量= 6.014×0.21-1.0525=0.2104 则，焦炉煤气燃烧后产生的烟气的成分为：CO2，O2，N2 各成分的体积为：0.526 0.2104 4.751+0.073 则1m3的焦炉煤气产生的烟气量为：4.751+0.0735+0.526+0.2104=5.56m3