高爐冶金的案例
鋼鐵冶金過程中高爐煤氣CO和O2在線監測
在鋼鐵聯合企業，高爐煉鐵又是能耗最高的環節。鋼鐵工業的節能主要包括減少浪費和增加回收兩個方面，其中大力回收生產過程中產生的二次能源（例如副產煤氣等）是一個非常重要的途徑。鋼鐵生產過程中的副產煤氣資源包括高爐煤氣、焦爐煤氣和轉爐煤氣。其中高爐煤氣排放量約占64 %, 焦爐氣約占29 % , 轉爐氣約占7 %, 因此高爐煤氣的有效利用是鋼廠節能降耗的重中之重。
高爐煤氣是高爐煉鐵過程中的副產煤氣，是一種無色、無味、有毒的低熱值氣體燃料。主要成分為CO、CO2、N2 、H2O、及少量H2，各成分的含量與高爐所用燃料、生鐵品種和冶煉工藝密切相關，其常見的組成如表1所示。
其中最具有二次利用價值的CO含量僅為25-30%，而惰性組分CO2和N2約占70%，使得高爐煤氣的熱值很低，一般僅為730-800×4.18 KJ/Nm3左右，而燃料熱值只有達到2200×4.18KJ／Nm3左右，才能滿足工業爐理論燃燒溫度的要求。
目前，高爐煤氣的利用并不充分，大部分冶金工廠高熱值煤氣緊缺，而高爐煤氣富余，存在不同程度的高爐煤氣放散現象，達不到煤氣111的有效利用。很多鋼鐵聯合企業一方面在放散高爐煤氣，一方面又要購入重油、天然氣或者燒自產焦油等作為能源補充。高爐自身熱風爐會用掉40 %～50% 的高爐煤氣, 其余大部分如果放散到大氣中，將會造成環境的污染和能源的浪費。國家計委、經貿委、科委頒發的《中國節能技術大綱》中要求, 冶金重點企業高爐煤氣排放損失率應為4 %以下。
因高爐煤氣中含CO量在30%以下，造成燃燒速度低、火焰長，因此高爐煤氣的理論燃燒溫度為1400~1500℃。高爐煤氣中有大量N2和CO2，其主要可燃的成份為CO、H2和CH4（含量很少），故其發熱值較低。
展開 干熄焦的原理及應用
焦炭主要用于高爐冶金，其次還用于鑄造、氣化和生產電石等，它們對焦炭有不同的要求，但高爐煉鐵用焦炭的要求為最高，用量也最大。
1.2.2 焦炭生產過程
洗煤：原煤在煉焦之前，先進行洗選。目的是降低煤中所含的灰分和去除其他雜質。
配煤：將各種結焦性能不同的煤按一定比例配合煉焦。 目的是在保證焦炭質量的前提下，擴大煉焦用煤的使用范圍，合理地利用國家資源，并盡可能地多得到一些化工產品。
煉焦：將配合好的煤裝入煉焦爐的炭化室，在隔絕空氣的條件下通過兩側燃燒室加熱干餾，經過一定時間，最后形成焦炭。
將爐內推出的紅熱焦炭送去熄焦塔熄火，然后進行破碎、篩分、分級、外運。
1.2.3 煉焦的產品處理
獲得不同粒度的焦炭產品，分別送往高爐及燒結等用戶。 熄焦方法有干法和濕法兩種。濕法熄焦是把紅熱焦炭運至熄焦塔，用高壓水噴淋60～90s。干法熄焦是將紅熱的焦炭放入熄焦室內，用惰性氣體循環回收焦炭的物理熱，時間為2～4h。在煉焦過程中還會產生煉焦煤氣及多種化學產品。焦爐煤氣是燒結、煉焦、煉鐵、煉鋼和軋鋼生產的主要燃料。
2、干熄焦
2.1 干熄焦工藝
2.1.1 干熄焦的裝置
干熄焦的主要設備包括：電機車、焦灌車及其運載車、提升機、裝料裝置、排焦裝置、干熄爐、鼓風裝置、循環風機、干熄焦鍋爐、一次除塵器、二次除塵器等。
a) 電機車與焦罐車 電機車是牽引機車，車上備有行走裝置和空壓機等，用來牽引焦罐車（或熄焦車）和開閉熄焦車車門。為確保行車安全和對位準確，其剎車系統有三種制動方式，機氣閥剎車、電動機反轉制動和電磁吸軌器，同時采用變頻調速系統。大型干熄焦裝置一般采用旋轉焦罐，使罐內焦炭粒度分布均勻，由于條件限制也可能采用方行焦罐。電機車與焦罐車正常情況下采用定點接焦方式。
展開 自保護藥芯焊絲電弧焊的特點
在國內外的油氣管道、冶金高爐以及城市建設中得到廣泛應用。
CO傳感器在高爐煤氣鍋爐電除塵器中的應用
關于高爐煤氣鍋爐電除塵器裝設CO傳感器的探討
高爐煤氣作為工業鍋爐及熱電廠鍋爐燃料,已在冶金企業廣泛采用,從CO濃度爆炸極限的確定及其影響因素,爆炸條件和運行中電除塵器入口CO濃度分析等方面,對電除塵器爆炸的可能性進行了分析,認為摻燒高爐煤氣燃煤鍋爐電除塵器入口安裝CO傳感器非常必要.
1、高爐煤氣及其應用
冶金工廠有著豐富的二次能源,如高爐煉鐵過程中的副產品一高爐煤氣。
高爐煤氣除部分供冶金工廠自用外,以前大部分均向空排放,既浪費能源,又污染大氣環境。
為充分利用這部分能源,許多企業相繼建起熱電廠,讓鍋爐摻燒或全燒高爐煤氣進行發電并向工廠供應生產、生活蒸汽,從而節約能源,提高企業經濟效益。
高爐煤氣是一種低發熱量的氣體燃料,其著火點較高,約為600~660℃左右,屬較難著火的氣體燃料。它含有大量氮和二氧化碳,可燃成分主要是一氧化碳。某鋼廠、冶金廠高爐煤氣成分見表1。
成分
某鋼廠
某冶金廠
CO2/%
20.27
19.5
N2/%
55.79
55.1
CO/%
22.3
22.7
H2/%
1.07
1.8
CH4/%
0.57
0.9
高爐煤氣中的一氧化碳是一種無色無味的有毒氣體,它與人體血液中的血紅素化合力很強,為氧的200~300倍,能從血紅素中取代氧,從而使人發生缺氧窒息致死。當空氣中CO含量達1%時(或12.5mg/L),人吸人幾口立即失去知覺,停留1~2min即可造成致命中毒,因此,在使用CO時必須嚴防泄漏。
展開 
配煤煉焦基礎知識
如揮發份大于 1.9% ，則表示焦炭成熟不好，焦炭耐磨性差，使高爐透氣性差，可能引起掛料，增加吹損，破壞高爐操作制度等惡果，；揮發份小于0.5～0.7%, 則表示過火，過火焦易碎，容易落入熔渣中，造成排渣困難、風口燒壞等現象，一般成熟的 冶金焦揮發份為 1% 左右。
2.5 水份（Mt）
焦炭在102～105℃烘箱中干燥到橫重后損失量即為水份。水份波動會使焦炭計量不準，從而引起爐況波動。此外，焦炭水份提高會使 M２５偏低， M10 偏高，給轉鼓指標帶來誤差。
3、焦炭的 物理機械性質
3.1 篩分組成
為使高爐透氣性好，焦炭塊度要求均勻。焦爐生產的 焦炭通常分為＞40mm焦炭，25～40mm的 冶金焦，10～25mm的 小塊焦和＜10mm的 粉焦四級，全焦中冶金然產率通常為93%左右，小塊焦為2～3%，粉焦為4～5%。為鑒定焦炭塊度的 均勻性，可用篩孔為110×110、80×80、60×60、40×40、25×25和10×10mm的 一套篩子進行篩分試驗，冶金焦塊度的 均勻性可用下式表示：
(40～80)
K= (＞80)+(25～40)
式中(40～80)、(＞80)、(25～40)為該等級焦炭占冶金焦的 重量百分比，K值越大，焦炭塊度均勻性越好。高爐最適宜的 焦炭粒級，應視高爐溶劑、原料情況而定。我國過去對焦炭粒度要求為：對大型高爐（ 1300～2000 立方米）焦炭粒度大于 40mm；中、小高爐焦炭粒度大于 25mm。但目前一些 鋼 廠的 試驗表明，焦炭粒度在 40～25mm為好。焦炭塊度均勻，空隙大，阻力小，高爐爐況運行良好。
3.2 轉鼓試驗
為了試驗焦炭的 抗碎性和耐磨性，通常采用轉鼓試驗來測定。我國目前采用的 的 轉鼓由兩種，一種是大轉鼓（松格林轉鼓），另一種是小轉鼓（米庫姆轉鼓）。
展開 配煤煉焦基礎知識
如揮發份大于 1.9% ，則表示焦炭成熟不好，焦炭耐磨性差，使高爐透氣性差，可能引起掛料，增加吹損，破壞高爐操作制度等惡果，；揮發份小于0.5～0.7%, 則表示過火，過火焦易碎，容易落入熔渣中，造成排渣困難、風口燒壞等現象，一般成熟的 冶金焦揮發份為 1% 左右。
2.5 水份（Mt）
焦炭在102～105℃烘箱中干燥到橫重后損失量即為水份。水份波動會使焦炭計量不準，從而引起爐況波動。此外，焦炭水份提高會使 M２５偏低， M10 偏高，給轉鼓指標帶來誤差。
3、焦炭的 物理機械性質
3.1 篩分組成
為使高爐透氣性好，焦炭塊度要求均勻。焦爐生產的 焦炭通常分為＞40mm焦炭，25～40mm的 冶金焦，10～25mm的 小塊焦和＜10mm的 粉焦四級，全焦中冶金然產率通常為93%左右，小塊焦為2～3%，粉焦為4～5%。為鑒定焦炭塊度的 均勻性，可用篩孔為110×110、80×80、60×60、40×40、25×25和10×10mm的 一套篩子進行篩分試驗，冶金焦塊度的 均勻性可用下式表示：
(40～80)
K=
(＞80)+(25～40)
式中(40～80)、(＞80)、(25～40)為該等級焦炭占冶金焦的 重量百分比，K值越大，焦炭塊度均勻性越好。高爐最適宜的 焦炭粒級，應視高爐溶劑、原料情況而定。我國過去對焦炭粒度要求為：對大型高爐（ 1300～2000 立方米）焦炭粒度大于 40mm；中、小高爐焦炭粒度大于 25mm。但目前一些 鋼 廠的 試驗表明，焦炭粒度在 40～25mm為好。焦炭塊度均勻，空隙大，阻力小，高爐爐況運行良好。
3.2 轉鼓試驗
為了試驗焦炭的 抗碎性和耐磨性，通常采用轉鼓試驗來測定。我國目前采用的 的 轉鼓由兩種，一種是大轉鼓（松格林轉鼓），另一種是小轉鼓（米庫姆轉鼓）。
展開 配煤煉焦基礎知識
如揮發份大于 1.9% ，則表示焦炭成熟不好，焦炭耐磨性差，使高爐透氣性差，可能引起掛料，增加吹損，破壞高爐操作制度等惡果，；揮發份小于0.5～0.7%, 則表示過火，過火焦易碎，容易落入熔渣中，造成排渣困難、風口燒壞等現象，一般成熟的 冶金焦揮發份為 1% 左右。
2.5 水份（Mt）
焦炭在102～105℃烘箱中干燥到橫重后損失量即為水份。水份波動會使焦炭計量不準，從而引起爐況波動。此外，焦炭水份提高會使 M２５偏低， M10 偏高，給轉鼓指標帶來誤差。
3、焦炭的 物理機械性質
3.1 篩分組成
為使高爐透氣性好，焦炭塊度要求均勻。焦爐生產的 焦炭通常分為＞40mm焦炭，25～40mm的 冶金焦，10～25mm的 小塊焦和＜10mm的 粉焦四級，全焦中冶金然產率通常為93%左右，小塊焦為2～3%，粉焦為4～5%。為鑒定焦炭塊度的 均勻性，可用篩孔為110×110、80×80、60×60、40×40、25×25和10×10mm的 一套篩子進行篩分試驗，冶金焦塊度的 均勻性可用下式表示：
(40～80)
K= (＞80)+(25～40)
式中(40～80)、(＞80)、(25～40)為該等級焦炭占冶金焦的 重量百分比，K值越大，焦炭塊度均勻性越好。高爐最適宜的 焦炭粒級，應視高爐溶劑、原料情況而定。我國過去對焦炭粒度要求為：對大型高爐（ 1300～2000 立方米）焦炭粒度大于 40mm；中、小高爐焦炭粒度大于 25mm。但目前一些 鋼 廠的 試驗表明，焦炭粒度在 40～25mm為好。焦炭塊度均勻，空隙大，阻力小，高爐爐況運行良好。
3.2 轉鼓試驗
為了試驗焦炭的 抗碎性和耐磨性，通常采用轉鼓試驗來測定。我國目前采用的 的 轉鼓由兩種，一種是大轉鼓（松格林轉鼓），另一種是小轉鼓（米庫姆轉鼓）。
展開 配煤煉焦基礎知識
如揮發份大于 1.9% ，則表示焦炭成熟不好，焦炭耐磨性差，使高爐透氣性差，可能引起掛料，增加吹損，破壞高爐操作制度等惡果，；揮發份小于0.5～0.7%, 則表示過火，過火焦易碎，容易落入熔渣中，造成排渣困難、風口燒壞等現象，一般成熟的 冶金焦揮發份為 1% 左右。
2.5 水份（Mt）
焦炭在102～105℃烘箱中干燥到橫重后損失量即為水份。水份波動會使焦炭計量不準，從而引起爐況波動。此外，焦炭水份提高會使 M２５偏低， M10 偏高，給轉鼓指標帶來誤差。
3、焦炭的 物理機械性質
3.1 篩分組成
為使高爐透氣性好，焦炭塊度要求均勻。焦爐生產的 焦炭通常分為＞40mm焦炭，25～40mm的 冶金焦，10～25mm的 小塊焦和＜10mm的 粉焦四級，全焦中冶金然產率通常為93%左右，小塊焦為2～3%，粉焦為4～5%。為鑒定焦炭塊度的 均勻性，可用篩孔為110×110、80×80、60×60、40×40、25×25和10×10mm的 一套篩子進行篩分試驗，冶金焦塊度的 均勻性可用下式表示：
(40～80)
K=
(＞80)+(25～40)
式中(40～80)、(＞80)、(25～40)為該等級焦炭占冶金焦的 重量百分比，K值越大，焦炭塊度均勻性越好。高爐最適宜的 焦炭粒級，應視高爐溶劑、原料情況而定。我國過去對焦炭粒度要求為：對大型高爐（ 1300～2000 立方米）焦炭粒度大于 40mm；中、小高爐焦炭粒度大于 25mm。但目前一些 鋼 廠的 試驗表明，焦炭粒度在 40～25mm為好。焦炭塊度均勻，空隙大，阻力小，高爐爐況運行良好。
3.2 轉鼓試驗
為了試驗焦炭的 抗碎性和耐磨性，通常采用轉鼓試驗來測定。我國目前采用的 的 轉鼓由兩種，一種是大轉鼓（松格林轉鼓），另一種是小轉鼓（米庫姆轉鼓）。
展開 煉焦配煤比的計算及配煤煉焦基礎知識
如揮發份大于 1.9% ，則表示焦炭成熟不好，焦炭耐磨性差，使高爐透氣性差，可能引起掛料，增加吹損，破壞高爐操作制度等惡果，；揮發份小于0.5～0.7%, 則表示過火，過火焦易碎，容易落入熔渣中，造成排渣困難、風口燒壞等現象，一般成熟的 冶金焦揮發份為 1% 左右。
2.5 水份（Mt）
焦炭在102～105℃烘箱中干燥到橫重后損失量即為水份。水份波動會使焦炭計量不準，從而引起爐況波動。此外，焦炭水份提高會使 M２５偏低， M10 偏高，給轉鼓指標帶來誤差。
3、焦炭的 物理機械性質
3.1 篩分組成
為使高爐透氣性好，焦炭塊度要求均勻。焦爐生產的 焦炭通常分為＞40mm焦炭，25～40mm的 冶金焦，10～25mm的 小塊焦和＜10mm的 粉焦四級，全焦中冶金然產率通常為93%左右，小塊焦為2～3%，粉焦為4～5%。為鑒定焦炭塊度的 均勻性，可用篩孔為110×110、80×80、60×60、40×40、25×25和10×10mm的 一套篩子進行篩分試驗，冶金焦塊度的 均勻性可用下式表示：
(40～80)
K= (＞80)+(25～40)
式中(40～80)、(＞80)、(25～40)為該等級焦炭占冶金焦的 重量百分比，K值越大，焦炭塊度均勻性越好。高爐最適宜的 焦炭粒級，應視高爐溶劑、原料情況而定。我國過去對焦炭粒度要求為：對大型高爐（ 1300～2000 立方米）焦炭粒度大于 40mm；中、小高爐焦炭粒度大于 25mm。但目前一些 鋼 廠的 試驗表明，焦炭粒度在 40～25mm為好。焦炭塊度均勻，空隙大，阻力小，高爐爐況運行良好。
3.2 轉鼓試驗
為了試驗焦炭的 抗碎性和耐磨性，通常采用轉鼓試驗來測定。我國目前采用的 的 轉鼓由兩種，一種是大轉鼓（松格林轉鼓），另一種是小轉鼓（米庫姆轉鼓）。
展開 焦化工藝篇知識.
焦炭整粒
對焦炭進行整粒，使經進一步整粒的冶金焦塊度趨于均勻，轉鼓強度也相應的提高，進入高爐后，可以改善爐料的透氣性，有利于高爐增產和降低焦比。
實踐證明冶金焦的粒度并不是愈大愈好，在國外和國內的一些廠家反復試驗應用粒度大于80mm或100mm普通焦炭高爐生產焦比要上升，采用小于80mm的冶金焦，焦比就下降，若高爐采用經整粒后的25—75mm的冶金焦，使高爐焦比大大降低。所采用整粒方法就是用切焦機對大于80mm以上的焦塊進行破碎。經切焦機破碎的焦炭機械強度明顯得到提高。
干熄焦
我公司已采實現全干熄。干熄焦與濕熄焦相比，通過比對，干熄焦可使M40提高3—5%，M10降低0.5—0.8%，粒度更均勻，這樣的粒度有利于高爐反應和降低焦比。
裝滿紅焦的焦罐車由電機車牽引至提升井架底部。提升機將焦罐提升并送至干熄爐爐頂，通過帶布料料鐘的裝入裝置將焦炭裝入到干熄爐內。在干熄爐中焦炭與惰性氣體直接進行熱交換，焦炭被冷卻至200℃以下，經排焦裝置卸到帶式輸送機上，然后送到焦處理系統。
循環風機將冷卻焦炭的惰性氣體從干熄爐底部的供氣裝置鼓入干熄爐內，與紅熱的焦炭逆流換熱。自干熄爐排出的熱循環氣體的溫度約為819℃，經一次除塵器除塵及引入空氣將可燃組分燃燒一部分后進入干熄焦余熱鍋爐換熱，溫度降至173℃。由鍋爐出來的冷循環氣體經二次除塵后，由循環風機加壓，再經氣體冷卻器冷卻至140℃后進入干熄爐循環使用。
一、二次除塵器分離出來的焦粉，由專門的輸送設備將其收集在貯槽內，以備外運。干熄焦裝置的裝料、排料、風機后的放散等處的煙塵均進入干熄焦地面除塵系統，進行除塵后放散。
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