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钢铁工业节能降耗的重要途径

充分利用高炉、转炉和焦炉煤气问题探讨

在钢铁工业用能结构中，煤炭约占70％左右，在煤炭的热能转换中有65.88％是以焦

炭和煤粉形式参与冶炼生产的，另有34．12％的热能是以可燃气体(包括高炉煤气、转炉煤

气、焦炉煤气)形式出现。可燃气体的热能数值大，要合理、科学，充分地利用，这对钢铁

工业节能工作具有积极的作用。可燃气体使用的原则是：先供各类炉窑使用(包括热风炉，

加热炉、烘烤设施等)，最后才去用于发电。因为煤气-蒸汽-发电的能量转化率约为25%，

而煤气-燃汽轮机发电转化率也只有50%左右。

钢铁企业煤气的数量和质量情况分析

一是高炉煤气的情况。高炉煤气的产生量约为高炉鼓风风量的1．35~1．40倍。随着

高炉冶炼生铁品种的不同，燃烧每吨焦炭约可产生1400吨m3的高炉煤气，但喷吹煤粉和

烧结矿中的残碳量也会对高炉煤气的产生量有较大影响。

高炉煤气中有大量的N2，和CO2，其主要可燃的成份为CO、H2相CH4(含量很少)，故

其发热值较低。一般冶炼制钢铁时，发热值为2850~3220kJ／m3；冶炼铸造铁时，发热值

为3550-4200kJ／m3。

因高炉煤气中含CO量在30％以下，造成燃烧速度低、火焰长。高炉煤气的理论燃烧温

度在1400~1500℃。

二是转炉煤气的情况。因转炉煤气技术装备水平和操作技术水平的不同，造成转炉煤气回

收量波动较大，一般为每1吨钢回收的煤气量在50~l00m3。

氧气顶吹转炉的成分一般为：CO为45％-65％，H22%，CO2为15％~25％,O2为0.4％

~0.8%，N2为24％~38％。转炉煤气发热值在6500~8400kJ／m3。日本氧气转炉生产技

术水平较高，其煤气发热值为8374kJ／m3。

氧气转炉煤气燃烧温度一般在1400~1500℃;在转炉炉口部分燃烧，造成烟气温度在

2000℃左右，故应加强对这部分余热的回收。

三是焦炉煤气的情况。炼焦炉煤的含碳量和挥发分对焦炉煤气发生量有较大影响，故用公式

Vr=KVc来计算每吨干煤煤气发生量。每吨洗精煤(挥发分为28％时)，可产生327m3煤气，

约用1．35吨洗精煤生产1吨焦炭，焦炉煤气发生量约为440m3／t焦。式中Vr是每吨干

煤煤气发生量，单位是m3／t干煤；Vc是干煤的挥发分，为百分数；K是系数，在64~72

之间；焦炉煤气的回收量一般在96％~98%。

因焦炉煤气中含H2在60％左右，惰性气体含量少，故燃烧速度快、火焰短、热值高(在

18000~19300kJ／m3)。焦炉煤气燃点低、易着火，与空气易形成爆炸性气体。煤气中的焦

油、荼等物质易堵塞管道，因有氢还易腐蚀管道。

焦炉煤气的组成为：H2为55％~60％，CO为5％~8％，CH4为23％-28％．CmHn为2％

~4％，苯类为0．5％~1％，在30℃条件下水分在4%~5％，还有少量的N2、CO2、O2

焦炉煤气从炭化室出来，经上升管、桥管到集气管。此处煤气的温度在650~700~C，应开

展余热回收。

重点钢铁企业煤气应用情况

据统计，2004年全国重点企业高炉煤气平均放散率为4．4％，转炉煤气平均放散率为

3．41％，吨钢转炉煤气平均回收量为42m3／t。

2004年，重点钢铁企业煤气应用情况分析如下；

高炉煤气方面：北钢、石钢、西钢、新疆八钢等10个企业实现了高炉煤气零排放。有10

个企业高炉煤气放散率超过10％，最高的达24．88％。

焦炉煤气方面：宝钢、北钢、石钢、承钢、杭钢、合钢、安钢、广钢、江西新钢、型钢、

天铁等18个企业焦炉煤气放散率为零，有8个企业家、焦炉煤气放散率大于10％，最高

的达23．31％。

转炉煤气方面：宝钢转炉煤气吨钢回收量为95m3，是全国最高值；其次为鄂钢(88)、太

钢(86)、本钢和石钢(85)，武钢(83)。首钢、湘钢、承钢、宝钢集团上海一钢在60m3t以上。

有25个企业没有回收转炉煤气。

2004年，重点企业转炉煤气平均回收量为42m3t，比两年前退步了。过去，有的企业煤

气回收大于100