摘要:目前,我国不少钢铁企业发生过转炉煤气事故,造成了重大的经济损失,并带来
了社会不良影响。因此,转炉煤气回收和综合利用过程中的安全技术问题成为当前研究的一
个重要课题。本文介绍了转炉煤气的特点和回收工艺过程,并根据转炉煤气回收的生产实际,
对一些安全防护措施和安全方法进行了总结和探讨,以期对同行工作者起到指导借鉴作用。
关键词:转炉煤气;产生;危险;分析;回收;工艺;安全措施
前言
转炉煤气是转炉炼钢过程中产生的副产品。转炉在冶炼过程中,会排出大量的烟气,该
烟气中含有大量的粉尘和
CO 气体。CO 是有毒气体,同时又是一种优质的气体燃料。如果转
炉烟气直接外排,不仅会对环境造成污染,而且也是一种能源浪费。
随着我国能源短缺加剧和人们的环保意识增强,钢铁企业对转炉烟气的回收和综合利
用就显得越来越重要和必要,它可以提高钢铁企业节能降耗、降本增效、环境保护的能力。
转炉烟气经过除尘、净化处理后就是转炉煤气,其主要成分是
CO 气体。转炉煤气可以
直接用于炼钢和轧钢生产,也可以用来发电等,其热值比高炉煤气高,可达
6 800~10
000kJ/Nm3。相比高炉煤气和焦炉煤气,转炉煤气中的 CO 含量要高得多,(可达 60%到
70% 积比)。CO 是无色无味、易燃易爆的有毒气体,化学活动性强,控制不好,很容易引起
着火、爆炸、中毒等恶性事故。
转炉煤气的密度和空气差不多,能够长时间和空气混合在一起,容易聚集不易扩散,
且其爆炸极限范围比较大
(18.2%一 83.2%)。可见,其危险性是很大的。所以,转炉煤气
回收和利用过程中的安全问题就显
得尤其重要。
1 转炉煤气的产生
转炉煤气是由氧同铁水中碳、硫、硅、锰、磷和矾元素氧化生成的炉气和炉尘组成。炉气中
含有
80%左右的 C0 , 15%CO2、还有 5%的氮及微量元素和氧化物。转炉煤气的热值是随着
CO 的浓度变化而波动的,转炉煤气比高炉煤气热值要高,且加收后可以综合利用制作合
成氨,钾酸钠等有机化工原料。
炉气中的
CO 来自于氧化亚铁与溶于生铁中的碳进行反应的结果,其反应式为
FeO+ C= Fe+ CO
氧同一氧化碳的反应是可逆反应
2CO+ O2
⇌ 2CO2+ Q
而且在转炉冶炼过程中
CO 的含量有不同的变化过程。
2 转炉煤气回收的危险性分析
2. 1 转炉煤气爆炸
转炉煤气在
20
℃和一个大气压下,爆炸浓度在 12. 5%- 75%,与氧气混合爆炸范围在
13% -96%。转炉煤气生产在整个生产过程中均处于爆炸浓度范围之内,而且由于其自身生
产特点,完全具备了其它二条爆炸条件,即温度条件和火种,爆炸可能性较大
2. 2 转炉煤气中毒
煤气中的
CO 浓度高与低,直接与其毒性大小成正比,转炉煤气含 C0 50%以上,最高
可达
8000,这比焦炉煤气(CO 含量 60%- 90%) 、高炉煤气(CO 含量 25%左右)的毒性要大的
多,以煤气加压风机为界,煤气加压风机到各用户的管网为正压系统,都有煤气泄漏的危
险,一旦煤气泄漏都可能导致不可挽救的煤气中毒事故。
3 转炉煤气利用
目前,大多数钢铁企业采用
“OG”法来回收转炉煤气,即以双级文氏管、三级脱水装置
为主要设备,采用湿法冷却、净化回收转炉煤气的方法。其工艺流程为:转炉炉气由转炉炉