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高炉煤气中为什么不含有氧气
加菲21日66
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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.
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干煤气组分附表&
高炉煤气高炉煤气是内部的重要气体燃料，常单独（或混入少量焦炉煤气）用作热风炉（消耗量约占产量的40～45％）、焦炉和锅炉的燃料；也可和焦炉煤气混合,成为发热值千卡／标米3 的混合煤气，作为均热炉、加热炉、热处理炉等的，并用于烧结机点火。 高炉煤气的燃烧特性因组成而异,一般燃烧每标米3 高炉煤气,约需空气0.7～0.8标米3 ；燃点约560～600℃；下限30～35％，上限70～80％（均指高炉煤气在它和空气的混合物中所占的体积百分数）。 高炉煤气净化& 高炉煤气作为燃料，含尘量要小于10毫克／标米3 ,对温度和压力也有一定要求。因此在供给工业窑炉使用前需进行除尘、降温。煤气还需降压。 含粉尘的高炉煤气出高炉后，进入，除去大颗粒粉尘，然后在洗涤塔和文氏管中喷水冷却，清除细颗粒粉尘，含尘量可降至50～100毫克／标米3 ；然后再经减压阀组降压，在减压阀内喷水可以起很好的除尘作用。经过阀组后的煤气，含尘量一般在 5毫克／标米3 左右。中国有一些中压或低压中小高炉,在文氏管后装设或洗涤机。有些低压高炉，不设文氏管，在洗涤塔后直接设置湿式电除尘器或洗涤机。
高炉煤气70年代发达国家的一些钢铁厂采用一种可变环形缝隙的高压高炉（见图）。这种洗涤塔结构紧凑，将煤气冷却、清洗和压力调节作用集合于一个设备内，噪声也较小，因此得到推广。 高压余压发电& 为了回收高压高炉煤气所具有的压力能量，70年代开始采用炉顶煤气余压发电，绝大部分煤气不经减压阀组降压，而通过膨胀涡轮机膨胀降压，推动涡轮机旋转，带动发电机发电。一座容积4000米3 、2公斤力／厘米2 的高炉,约可发电1千瓦。目前世界上已安装这种涡轮发电机50余套，总发电容量约40万千瓦。
其他信息/高炉煤气
&高炉煤气密度[1]高炉煤气特性：（1）高炉煤气中不燃多，可燃成分较少（约30%左右），发热值低，一般为千焦/标米³；（2）高炉煤气是无色无味、无臭的气体，因CO含量很高、所以毒性极大；（3）燃烧速度慢、火焰较长、焦饼上下温差较小；（4）用高炉煤气加热焦炉时，煤气中含尘量大，容易蓄垫室格子砖；（5）安全规格规定在1米³空气CO含量不能超过30mg；（6）着火温度大于700℃。(7)&高炉含有H2（1.5-3.0%），CH4（0.2-0.5%），CO（25-30%），CO2（9-12%），N2（55-60%），O2（0.2-0.4%）;密度为1.29-1.30Kg/Nm3。加热特点一、高炉需要预热同体积的高炉煤气的发热量较焦炉煤气低得多，一般为KJ/m3。热值低的高炉煤气是不容易燃烧的，为了提高燃烧的热效应，除了空气需要预热外，高炉煤气也必须预热。因此使用高炉煤气加热时，系统上升气流的蓄热室中，有一半用来预热空气，另一半用来煤气。煤气与空气一样，经过斜道进入燃烧室立火道进行燃烧。二、燃烧系统的阻力大用高炉煤气时，耗热量高（一般比焦炉煤气高15%左右），产生的废气多，且密度大，因而阻力也较大。而上升气流虽然供入的空气量较少，但由于上升气流仅一半蓄热室通过空气，因此上升气流空气系统和阻力仍比焦炉煤气加热时要大。三、高炉煤气燃烧火焰较长高炉煤气中的惰性气体约占60%以上。因而较长，焦饼上下加热的均匀性较好。由于通过蓄热室预热的气体量多，因此蓄热室、小烟道和分烟道的废气温度都较低。小烟道废气出口温度一般比使用焦炉煤气加热时低40--60℃。四、高炉毒性大高炉煤气中CO的含量一般为25%--30%，为了防止空气中CO含量超标，必须保持煤气设备严密。高炉煤气设备在安装时应严格按规定达到试压标准，如果闲置较长时间再重新使用前，必须进行打压试漏，确认管道、设备严密后才能改用高炉煤气加热。日常操作中，还应对交换旋塞定期清洗加油，对水封也应定期检查，保持满流状态，蓄热室封墙，小烟道与管处的检查和严密工作应经常进行。高炉煤气进入交换开闭器后即处于负压状态。一旦发现该处出现正压，应立即查明原因组织人力及时处理，确保高炉煤气进入交换开闭器后处于负压状态。五、高炉煤气含尘量大焦炉所用的高炉含尘量要求最大不超过15mg/m3。2012年以来由于高压炉顶和洗涤工艺的改善，高炉煤气含尘量可降到5mg/m3以下，但长期使用高炉煤气后，煤气中的灰尘也会在煤气通道中沉积下来，使阻力增加，影响加热的正常调节，因而需要采取清扫措施。另外，高炉煤气是经过水洗涤的，它含有饱和水蒸汽。煤气温度越高，水分就越多，会使煤气的热值降低。从计算可知，煤气温度由20℃升高到40℃时，要保持所供热量不变，煤气的表流量约增加12%。因此要求高炉煤气的温度不应超过35℃。当煤气温度一定变化时，交换机工应立即调整加热煤气的表，以保证供给焦炉的总热量的稳定。
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判断题高炉煤气是高炉炼铁过程中产生的一种副产品。答案： 对
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高炉煤气的性质是
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高炉和转炉煤气的理化性质和危险特性一、高炉煤气的理化性质和危险特性：1、高炉煤气的理化性能主要取决于煤气的成份,不同成份的煤气性质不同,易燃易爆、易中毒是煤气的三大特性.中毒、着火、爆炸通常称为煤气三大事故.2、高炉煤气是一种易燃易爆气体,一氧化碳爆炸极限是12.5—74.2%.与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火、电火花、700度以上的高温和炽热物金属会引起燃烧爆炸.3、高炉煤气是一种剧毒气体,人体在短时间内接触大量煤气,体内血液中的CO与血红蛋白结合,形成碳氧血红蛋白,造成组织缺氧,会发生急性中毒.因此较长时间在煤气区域工作,一氧化碳浓度不许超过30mg/m3 （24ppm）.二、转炉煤气的理化性质和危险特性：1、转炉煤气的理化性能主要取决于煤气的成份,不同成份的煤气性质不同,易燃、易爆、易中毒是煤气的三大特性.中毒、着火、爆炸通常称为煤气三大事故.2、转炉煤气是一种易燃易爆气体,一氧化碳爆炸极限是12.5—74.2%.与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火、电火花、650度以上的高温和炽热物金属会引起燃烧爆炸.3、转炉煤气是一种剧毒气体,人体在短时间内接触大量煤气,会造成组织缺氧.因此较长时间在煤气区域工作,一氧化碳浓度不许超过30mg/m3 （24ppm）第二章、煤气事故的预防与急救第一节、煤气中毒的概念人体在短时间内接触大量煤气,体内血液中的CO与血红蛋白结合,形成碳氧血红蛋白,造成组织缺氧,特别是大脑组织缺氧几秒钟人会丧失活动能力,这就是急性中毒. 一氧化碳与血红蛋白的亲合力比氧和血红蛋白的亲合力高240倍.HbCO的解离速度比氧和血红蛋白慢3600倍.第二节、煤气中毒的症状血液中的碳氧血红蛋白量与空气中一氧化碳的浓度和接触时间有关,一氧化碳急性中毒的严重程度与血液中HbCO的含量有关.可分轻度、中度、重度、慢性中毒四级.1、轻度中毒：患者有头痛、头晕并有心悸、恶心、呕吐、四肢无力等症状.脱离中毒现场,吸入新鲜空气后即可好转,数小时后症状即可消失.2、中度中毒：除了具备轻度中毒症状外,患者面色潮红,口唇粘膜呈樱桃红色、脉快、烦躁、意识模糊、甚至昏迷,但昏迷时间不长,及时脱离中毒现场进行抢救,可较快苏醒,数日内恢复,一般不留后遗症.3、重度中毒：除了具备中度中毒症状外,短时间内吸入极高浓度一氧化碳,组织严重缺氧,患者迅速进入昏迷状态,可能持续数小时或数昼夜,常见瞳孔放大,对光无反射或迟钝,牙关紧闭或出现阵发性或强直性痉挛病理反射,并出现大小便失禁.亦可有肺水肿、心肌损害,心律失常等.有的患者苏醒后,经数日可再次昏迷,个别患者可有神经衰弱综合症,精神障碍,锥体外系统或周围神经质等后遗症.4、慢性中毒：慢性一氧化碳中毒是指长时间反复接触一定量的一定浓度一氧化碳者,可出现神经衰弱综合症,表现为头痛、头晕、记忆力减退,注意力不集中,对声光等微小改变的识别能力较差.5、煤气中毒死亡一般症状：◆煤气半数致死率1870㎎.◆心脏外观检查已停止跳动,呼吸停止.◆肌肉由松弛变僵硬.◆瞳孔放大,遇强光不收缩,黑暗中不扩大,对光无反应.◆用线缠住手指不变色、不浮肿.◆切开指肚不出血.◆出现尸斑,一般首先在背部出现淡紫色斑点,如无尸斑出现,不应视为真死,不能停止抢救.第三节、煤气事故的预防（一）预防煤气中毒事故的预防,除严格遵守本岗位的煤气安全规程外,还应严格遵守以下规定：（1）经常检查煤气设备的严密性,防止煤气泄漏,煤气设备容易泄漏部分,应设置报警装置,发现泄漏要及时处理,发现设备冒出煤气或带煤气作业,要佩戴毒面具.（2）新建或大修后的设备,要进行强度及严密性试验,合格后方可投产.（3）进入煤气设备内作业时,一氧化碳含量24PPm时可较长时间工作；一氧化碳含量40PPm时最长工作1小时；一氧化碳含量80PPm时最长工作半小时；一氧化碳含量160PPm时最长工作15—20分钟.（4）要可靠地切断煤气来源,如堵盲板,设水封等,盲板要经过试验,水封阀门不能作为单独的切断装置.煤气系统中水封要保持一定的高度,生产中要经常溢流.水封的有效高度室内为计算压力加1000（1mmH2O=9.8pa）,室外为计算压力加500mmH2O.（5）在煤气设备内清扫检修时,必须将残存煤气处理完毕,经试验合格后方可进行.对煤气区域的工作场所,要经常进行空气中一氧化碳含量分析,如超过国家规定的卫生标准时,要检查分析原因进行处理.（6）煤气区域挂有“煤气区域危险、严禁单人作业、严禁停留”等警示标志和警告标志.（7）厂绘制煤气设备、设施和外网、内网管道总体工艺流程图；车间绘制本单位煤气设备、设施和外网、内网管道工艺流程图；班组绘制本岗位煤气设备、设施和外网、内网管道工艺流程图；（8）把厂、车间、班组煤气设备、设施和外网、内网管道全部划分出各自管理区域,交给车间、班、组管理,并设立各级管理负责人并明确责任.（要求厂每天、车间、班和组每两小时巡检一次）（9）制定煤气设备、设施和外网、内网管道专项安全检查表组织专项检查.检查表必须包括以下内容：布袋箱体及荒、净放散阀,人孔、灰孔、检测阀门、球阀、刮板输送机、提升机、储灰罐、荒煤气管道、内网净煤气管道及放散阀、进出口蝶阀、盲板阀,重力除尘及放散阀、球阀、加湿机、上下人空及灰孔、脱水器和管道支架等.外网煤气管道及波纹管、放散阀、检测阀门、脱水器,平台阀门组和管道支架等.（10）定期检测管道壁厚.（测厚仪）（11）严格执行GB煤气安全规程,预防回火爆炸,造成煤气泄漏.（12）脱水器煤气阀门开度合适,溢流管滴水为止,人员密集场所的脱水器煤气阀门关闭实行定排,防止煤气超压击穿脱水器.（13）做好煤气设备、设施的防腐、防冻工作.（14）煤气压力检测元件与煤气管道进行绝缘隔离,防止焊接设备产生的强电磁干扰信号通过管网进入检测元件信号源内.（15）计算机输入检测信号电缆必须为屏蔽电缆,并且计算机控制系统软件信号输入必须设滤波保护.（二）煤气着火事故的预防,除严格遵守本岗位的煤气安全规程外,还应严格遵守以下规定：1 控制消除火灾危险性因素A、合理设计在钢铁企业中,搞技术改造,结合大中修进行技改的机会较多,在设计变更过程中,要采用先进的工艺技术和技术水平高、可靠性强的防火防爆措施,采用安全的工艺指标和合理的设施、管线配置.B、正确操作,严格控制工艺指标钢铁企业煤气安全生产技术规程是多年来安全生产的经验总结,只要严格按着规程进行作业,严格控制工艺指标,在规程规定的范围内超过指标界限,立即采取有效措施予以消除,不是勉强维持,具体控制有5个方面：(1)按照规定对切引煤气、开停车操作步骤进行检查和控制切引煤气和开停车；(2)控制好突发的升温、降温和升、降压操作；(3)控制好正常操作温度、压力；(4)按照规定的时间、指定的路线进行煤气巡回检查,及时发现问题及时控制和处理.(5)严格按照“6”条禁令规定动火,控制着火源.C、加强煤气设备管理火灾事故发生的一个重要原因,是生产装置缺陷.设备状况好,运行周期长,检修量小,事故隐患少,火灾发生率极低.因此设备管理人员应做好以下工作.(1)贯彻计划检修,提高检修质量,实行设备管理人员和操作工双包制度；(2)加强压力容器的管理,强化监察和检测工作；(3)对于超期服役的设备或有不符合现行法规规定的设备,一方面加强检测和监察,另一方面要有计划地逐步更新换代.(4)煤气设备的安全附件和安全装置要完整、灵敏、可靠、安全好用,同时,要注意用比较先进的、可靠性好的逐步取代陈旧的.(5)推广先进检测工具的使用,逐步把对设备检查的方法从看、听、摸上升为用监测工具进行监测,使之从经验检查变为直观化、数据化检查.D、提高自动化程度和使用安全保护装置的程度随着冶金企业的快速发展,不仅安全需要提高自动化程度,而且从节能降耗提高质量,提高劳动生产率,从而提高经济效益方面都需要提高自动化程度.因为自动化程度的提高,能避免超温、超压、超负荷运行,从而保证生产装置达到稳定、长周期运行,避免了事故的发生.（1）多采用联锁保护装置,可以提高系统的安全性,一旦出现不正常情况,有了联锁保护自动切断或动作,不仅可以防止事故的发生,而且也遏止了事故的蔓延.当然,在使用安全联锁保护装置时,首先,应加强维护保养,定期检查,保证灵敏可靠；同时,不应降低对安全工作的责任心,不能因有了联锁装置而麻痹大意,特别应重点保护危险性大的部件.E、加强火源的管理火灾事故的发生,一个很重要的原因是缺少对火源的管理,冶金企业的火源一般有以下几种：(1)明火：主要是生产过程中维修用火；(2)摩擦与撞击；(3)电气火花和静电火花；(4)其它火源：指高温表面可产生自燃的物质、烟头、机动车辆、排气管等.加强上述四种火源的管理是避免煤气着火事故的基本措施.F、加强危险品的管理火灾危险品有以下几种：氧化剂,可燃和助燃气体,可燃、助燃液体,易燃固体, 自燃物品和遇水燃烧物品.根据各类危险物品的性质,按规定分门别类贮存保管.特别需要控制的是：(1)严禁将明火、火种带入煤气区域内,严格动火制度；(2)消除电气火花及静电放电的可能,煤气区用电必须按严格按照易燃易爆规定执行并采取有效安全措施；(3)进入煤气岗位和设施人员必须穿不带铁钉的鞋、使用铜制工具或采用不发生火花的地面；(4)在煤气区域搬运物品要严格防止撞击、磨擦、翻滚.（三）煤气爆炸事故的预防,除严格遵守着火事故的预防措施和本岗位的煤气安全规程外,还应严格遵守以下规定：防止煤气爆炸除严格控制防火外,重点应当放在限制和消除可燃物质、助燃物质和着火源的控制上,千方百计地避免三要素同时处于相互作用的状态.同时还要求我们在技术和安全管理上要集中采取切实可行的安全防范措施、监控措施和应急措施,防止发生煤气爆炸事故.A、防止煤气爆炸泄压措施（1）常用的防爆泄压装置有安全阀、防爆膜、防爆门、放散阀、排污阀等,主要是防止物理性超压爆炸.安全阀应定期校验,选用安全阀时要注意使用压力和泄压速度.（2）防爆膜和防爆门的作用,主要是避免发生化学爆炸时产生的高压,防爆膜和防爆门选用时应经过汁算并选择合理的部件.（3）放散阀和排污阀是在紧急情况下作为卸压手段而使用,但需要人工操作,因此,一定要保证灵活好用.B、防止煤气爆炸的其他措施（1）常用的防爆回火装置有低压煤气报警和煤气快切装置,煤气逆止阀,煤气回火装置.因此煤气用户必须安装煤气回火装置并定期调试监测.（2）煤气设施停用2小时以上的设备、设施和长期停用的煤气设备设施必须可靠切断煤气来源并吹扫置换彻底,经煤放员化验合格.长期停用的煤气设备设施必须打开上下人孔、灰孔、放散自然通风.（3）煤气点火时必须由煤放员作爆发试验,连续做三次合格后方可点火.煤气点火不着火或火后又熄灭,必须可靠切断上级煤气来源,排净混合气体,查明事故原因后在按规定重新点火.第四节、煤气事故的应急1、煤气事故的报告无论任何人发现煤气设备、设施或人员发生煤气事故后,要立即打电话通知厂调度室（电话： ）、煤气防护站（电话：
）,报告煤气事故的具体地点、发生时间和煤气中毒的人数.2、煤气中毒的抢救步骤抢救人员到现场后,发现轻度中毒者首先将其抢救出煤气区,送往唐山医院治疗.其次将中度（重度）中毒者抢救出煤气区,就地施救,待中毒人员苏醒后送往唐山医院治疗.（在抢救的同时拨打120急救电话
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