煤气知识培训讲义

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1、第一部分煤气的性质钢铁生产过程中要消耗大量的燃料，伴随着炼焦、炼铁、炼钢的生产过程，产生大量的副产品煤气，煤气是钢铁生产过程中的主要燃料来源。目前水钢的副产煤气有三种：高炉煤气、焦炉煤气和转炉煤气。1.高炉煤气高炉冶炼生铁的主要原料是铁矿——原矿或烧结矿，主要燃料是冶金焦，以及石灰石等附加物料组成的炼铁炉料。在冶炼过程中，由于焦炭中的碳在炉缸内燃烧，而且是一层炽热的厚焦炭，开始由空气过剩而逐渐变成空气不足的燃烧，结果就产生了高炉煤气。高炉煤气是无色、无味、有毒的可燃性气体。密度是1.33kg/m3，与空气的密度(1.293kg/m3)相近，含一氧化碳27～30

2、％。着火点为700℃，与空气（氧气）混合后的爆炸浓度极限为40～70％，理论燃烧温度为1400～1500℃左右。热值3.15～4.0MJ/km3（3349.44～4186.8kJ/m3）或（800～1000大卡/标米3）。2.焦炉煤气炼焦生产是煤的干馏过程，即煤在隔绝空气加热时，其中的有机物质在不同的温度下，发生一系列变化，结果形成数量和组成不同的气态、固态产物，最后在炼焦未期生成了焦炭，同时副产了大量的焦炉煤气。净化后的焦炉煤气是无色、有奇臭(因含硫化氢)的有毒气体。含一氧化碳约7％，毒性较高炉煤气小，密度为0.45～0.55kg/m3。易燃、易爆，着火点为

3、550～650℃，与空气（氧气）混合后的爆炸浓度极限为6～30％，理论燃烧温度为2150℃，发热量为16.3～18.4MJ/km3（4000～4400大卡/标米3）。3.转炉煤气当今世界的转炉炼钢生产，都是氧气顶吹或顶、底复合吹炼转炉。在氧气顶吹转炉吹炼过程中，由于铁水中碳的氧化产生了炉气，叫做转炉煤气。由于炉内温度较高，碳的主要氧化物主要是一氧化碳，因此转炉煤气的主要成分是一氧化碳。净化后的转炉煤气是无色有毒气体，密度为1.23kg/m3，与空气相近，含一氧化碳约55～70％，故毒性特强。易燃、易爆，着火点为650～700℃，与空气（氧气）混合后的爆炸浓渡极

4、限为20～70％，低发热值为7.2～8.4MJ/km3（1700～2000大卡/标米3）。密度kg/m3一氧化碳％着火点℃爆炸浓渡极限％低发热值MJ/km3高炉煤气1.3327～3070040～703.15～4.0焦炉煤气0.45～0.557550～6506～3016.3～18.4转炉煤气1.2355～70650～70020～707.2～8.4第一节煤气的基本性质一、单一气体的物理化学性质任何一种副产煤气都是由一些单一气体混合而成。其中可燃气体成份有CO、H2和其他气态氢化物CmHn以及H2S；不可燃成份有CO2、N2和少量的O2。除此之外，在气体燃料中还含有

5、水蒸汽、焦油蒸汽以及粉尘固体微粒。1、甲烷（CH4）：无色气体，微有葱味，分子量16.04，重度0.715公斤/米3，难溶于水。Q低=3576千焦/米3（8560大卡/米3），与空气混合可引起激烈爆炸，爆炸范围5.4～15%，着火温度650～750℃，火焰呈微弱亮光，当空气中甲烷浓度高达25～30%才有毒性。2、乙烷（C2H6）：无色无臭气体，分子量30.07，重度1.341公斤/米3，难溶于水。Q低=63690千焦/米3（15230大卡/米3），与空气混合可引起激烈爆炸，爆炸范围5～12%，着火温度520～630℃，火焰有微光。3、氮气（N2）：无色无臭气体

6、，分子量2.016，重度0.0899公斤/米3，难溶于水。Q低=10747.5千焦/米3（2570大卡/米3），与空气混合可引起激烈爆炸，爆炸范围4.2～74%，4、一氧化碳（CO）：无色无臭气体，分子量28，重度1.250kg/m3，Q低=16269kJ/m3（3020大卡/标米3），爆炸范围为12.4～75%，着火温度为644～658℃，在气体混合物中含有少量的水即可降低其着火温度，火焰呈蓝色。CO性极毒，空气中含有0.06%即有害于人体，含0.20%时可使人失去知觉，含0.4%时迅速死亡，空气中可允许的CO浓度为0.02g/m3（约为25ppm）。5、硫

7、化氢（H2S）：无色气体，具有浓厚的臭鸡蛋气味，分子量34.07，重度1.52公斤/米3，易溶于水。Q低=23669.6千焦/米3（5660大卡/米3），爆炸范围4.3～45.6%，着火温度364℃，火焰呈兰色，性极毒。室内大气中最大允许浓度为0.01克/米3，当浓度为0.04%时有害于人体，0.10%时可致死亡。6、氧气（O2）：无色无臭气体，分子量32，重度1.429公斤/米3。二、煤气的腐蚀性和毒性副产煤气中具有腐蚀性的成份主要有硫化氢（H2S），二氧化碳（CO2）及氧气（O2）。这些气体只有在有水时才具有腐蚀性。H2S、CO2在水中呈酸性；O2在水中则

8、具有氧化性腐蚀。因此，为减少煤气对管道