《高炉炼铁技术知识》项目9任务9.3煤气上升过程中的变化.pptVIP

项目9 ----燃料燃烧及热交换 ;; 研究高炉内煤气上升过程中的体积和成分的变化，可以帮助我们掌握影响炉顶煤气成分的因素，分析冶炼过程。 无喷吹时，炉缸煤气量大致为风量的1.21倍。煤气在上升过程中，由于参加了各种化学反应，煤气总体积又有所增加，到达炉顶时煤气体积大致增加到风量的1.37倍。这种变化如图所示。 V炉缸煤气 =1.21V风 V炉顶煤气 = 1.37V风量;燃烧带以外碳的气化 ;煤气上升过程中量及成分的变化 ; 高温区： 煤气上升过程中，VCO↑→ V煤气↑ ∵ (1)硅、锰、磷、硫、铁的直接还原生成CO (2)部分碳酸盐分解反应生成CO2+C=CO 中温区： VCO↓， VCO2↑ → V煤气↑ ∵ (1) CO参加间接还原，生成CO2 (2)部分碳酸盐的分解成CO2 ;CH4：在用焦炭冶炼时，由于挥发物很少，所以煤气中CH4很少，变化不大。一般炉顶煤气中CH4只含0.2％～0.5％。喷吹燃料后，由于煤气中含H2量的增加，生成CH4较多，因而煤气在上升过程中CH4含量有所增加。当炉顶煤气中H2含量高时，CH4可达0.6％～0.9％，甚至更高些。 ;H2：在上升过程中参加了还原，含量逐渐减少。但在炉料中含有较多水分(特别是结晶水)时，由于水与碳素或CO作用生成H2，将增加煤气中的H2含量。高炉喷吹含H／C比高的燃料时，炉顶煤气含H2量大大增加，可达4％～6％或更高。 N2：煤气中氮(N2)的体积基本不变，只是煤气量增加时，N2的浓度相对降低。; 炉顶煤气成分大致范围： 冶炼平炉炼钢生铁及铸造生铁时，炉顶煤气成分范围大致如下：C02 9％～19％ CO 23％～30％，N256％～60％，CH40.2％～0.5％，H21.0％～2.5％。 炉顶煤气中，(CO+C02)％一般是比较稳定的波动在38％～42％之间。 ;实际生产中，炉顶煤气成分随下列冶炼条件的变化而波动： 1．焦比高，煤气中CO％就高，C02％相对降低。同时，因每吨生铁的风口前燃烧焦炭量增多、消耗风量也大，则带入的N2也多，因而煤气中N2的浓度升高，(CO+C02)％相对减少； 2．在其他条件不变时，直接还原增高，煤气中CO％升高，C02％降低。同时，由于风口前燃烧的碳量减少，风量消耗少，相应带人N2量减少。因此煤气中N2％下降，而(CO+C02)上升； 3．石灰石用量多，或??用菱铁矿冶炼时，由于碳酸盐的分解，煤气中C02％增多，(CO+C02)％升高，N2％则降低；;4．矿石为赤铁矿时，，煤气中的C02升高，但在这种情况下，(CO+CO2)％都变化不大； 5．鼓风成分的变化，对炉顶成分的影响也很大。加湿鼓风时，煤气中H2含量增加，N2含量降低。富氧鼓风时，N2含量降低，(CO+C02)％量升高。有的高炉富氧鼓风时，炉顶煤气中C02含量高达20％以上； 6．喷吹燃料，特别是喷吹含H／C比高的燃料，煤气中H2含量将显著增多，N2含量降低，(CO+C02)升高。 ; 高炉喷吹燃料后，煤气生成量比纯焦炭冶炼时有明显增加。纯焦炭冶炼时，炉缸煤气量约为风量的1.21倍，炉顶煤气约为风量的1.35～1.37倍。喷吹燃料时，上述二值分别增大到1.25～1.30倍和1.40～1.50倍。 ;9.3.2煤气上升过程中压力的变化 ;[课堂小结] 本节课主要讲述了高炉内煤气上升过程中体积、成分的变化。;[评价观测点] 能否正确介绍煤气上升过程中体积、成分的变化规律。 能否正确介绍煤气上升过程中压力的变化规律。