轧钢加热炉常用的气体燃料！

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气体燃料的种类很多，目前，加热炉常用的气体燃料有天然气、高炉煤气、焦炉煤气、发生炉煤气、高炉和焦炉混合煤气等。下面就介绍这些燃料各自的特性。

（1） 天然气。天然气是直接由地下开采出来的可燃气体，它的主要可燃成分是CH 4，含量一般在80%～98%，此外，还有其他少量的碳氢化合物及H 2等可燃气体，不可燃气体很少，所以发热量很高，大多都在33500～46000kJ/m 3，天然气的理论燃烧温度高达2020℃。

天然气是一种无色、稍带腐臭味的气体，比空气轻（密度约为0.73～0.80kg/m 3），而且极易着火，与空气混合到一定比例（容积比约为4%～15%），遇到明火会立即着火或爆炸，现场操作时应注意这一特征。天然气燃烧时所需的空气量很大，每1m 3天然气需9～14m 3空气，而且燃烧时甲烷及其碳氢化合物分解析出大量固体碳粒，燃烧火焰明亮，辐射能力强。

（2） 高炉煤气。高炉煤气是高炉炼铁的副产品，它主要由可燃成分CO、H 2、CH 4和不可燃成分N 2、CO 2组成，其中CO占30%左右，H 2和CH 4的数量很少。高炉煤气含有大量的N 2和CO 2，约占60%～70%，所以发热量比较低，通常只有3350～4200kJ/m 3。高炉煤气由于发热量低，燃烧温度也较低，约1470℃，在加热炉上单独使用困难，往往是与焦炉煤气混合使用，或在燃烧前将煤气与空气预热。应当注意CO对人是有害的，如果大气中CO浓度超过30mg/m 3，人就会有中毒的危险。因此，在使用CO成分较多的煤气，如高炉煤气时，需特别注意防止煤气中毒事故发生。此外，高炉煤气着火温度较高，通常为700～800℃。现代高炉往往采用富氧鼓风和高压炉顶等技术，这些技术往往对高炉煤气的发热量有一定的影响，采用富氧鼓风时，高炉煤气的CO和H 2升高，而氮气含量降低，所以煤气的发热量相应提高。采用高压炉顶技术时，随着炉顶压力的升高，煤气CO略有降低，而CO 2相应升高，所以煤气的发热量稍有下降。

（3） 焦炉煤气。焦炉煤气是炼焦生产的副产品。它的燃料成分组成是：H 2含量一般超过50%，CH 4含量一般超过25%，其余是少量的CO、N 2、CO 2、H 2S等。由于焦炉煤气内的主要可燃成分是高发热量的H2和CH 4，所以焦炉煤气的发热量较高，为16000～18800kJ/m 3。如果炼焦用煤的挥发分高，焦炉煤气中CH 4等成分的含量将增高，煤气的发热量也将增高。焦炉煤气的理论燃烧温度约为2090℃。焦炉煤气由于H 2含量高，所以火焰黑度小，较难预热。同时密度只有0.4～0.5kg/m 3，比其他煤气轻，火焰的刚性差，容易往上飘。

（4） 高炉-焦炉混合煤气。 在现代的钢铁联合企业里，可以同时得到大量高炉煤气和焦炉煤气，高炉煤气和焦炉煤气的产量比值大约为10∶1，针对高炉煤气产量大、发热量低和焦炉煤气产量低、发热量较高的特点，为了发挥其各自的优点，充分利用这些副产燃气资源，可以利用不同比例的高炉煤气和焦炉煤气配成各种发热量的混合煤气。

采用高炉、焦炉混合煤气不仅合理利用了燃料，而且改善了火焰的性能，它既克服了焦炉煤气火焰上飘的缺点，同时也可以利用焦炉煤气中碳氢化合物分解产生的碳粒，在燃烧时可以增强火焰的辐射能力。

（5） 转炉煤气。转炉煤气含CO高达50%～70%，转炉煤气极易造成人身中毒，爆炸范围更广。 转炉煤气主要成分是CO，冶炼1t钢一般可以回收含 CO为50%～70％的煤气 60m3左右，是良好的燃料和化工原料。发热量为6280～10467k J/m3，为高炉煤气的两三倍，理论燃烧温度1650～1850℃。

（6） 发生炉煤气。发生炉煤气是以固体燃料为原料，在煤气发生炉中制得的煤气，这个热化学过程叫做固体燃料的气化。它是由可燃成分CO、H 2、CH 4和不可燃成分N 2、CO 2以及少量的其他化学成分组成。根据气化介质的不同，发生炉煤气分为空气煤气、空气-蒸汽煤气等。作为加热炉燃料使用的主要是空气-蒸汽煤气，通常所说的发生炉煤气就是指这一种。它们的化学组成为：CO含量为20%～27%，H 2含量为11%～17%，N 2含量50%左右。这种煤气燃烧时发热量较低，仅为5020～5670kJ/m 3。

各种气体燃料与混合物的着火温度如下：

焦炉煤气550～650℃ 发生炉煤气 700～800℃

高炉煤气700～800℃ 天然气 750～850℃

在开始点火时，需要一火源把可燃气体与空气的混合物点燃。这一局部燃烧反应所放出的热，把周围可燃物又加热到着火温度，从而使火焰传播开来。这样一经点火，燃烧反应便可以继续进行下去。

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当可燃混合物中燃料浓度太大或太小时，即使达到了正常的着火温度，也不能着火或不能保持稳定的燃烧。燃料浓度太小时，着火以后放出的热量不足以把邻近的可燃混合物加热到着火温度；燃料浓度太大时，相对空气的比例不足，也不能达到稳定的燃烧。要保持稳定的燃烧，必须使煤气处于一定的浓度极限范围。在点火时如果出现点不着或不稳定燃烧的情况，就要调节煤气与空气的比例。着火浓度极限与煤气的成分有关，也和气体的预热温度有关，如果煤气与空气预热到较高温度，则浓度极限范围将加宽，即可燃混合物容易着火。在正常燃烧时炉膛内温度很高，可以保证燃烧稳定进行。掌握煤气的着火温度和着火浓度极限不仅对正常生产的炉子在操作和管理上有实际意义，而且在煤气的防火、防爆炸等安全技术方面都有重要意义。比如，在煤气储存和运输管路附近不允许有引火物或存在任何使煤气温度达到着火点的高温热源。

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