冶金中常用的燃料类型

固体燃料种类很多如木材、木炭、煤、焦炭、粉煤等。在冶金生产中有实用价值的是煤、焦炭、粉煤。

1.煤：煤可分为泥煤、褐煤、烟煤及无烟煤，冶金工业应用的是烟煤。

(1)煤的工业分析成分：煤是复杂的有机化合物，对其进行元素分析比较困难，现在普遍采用工业分析法，将煤分成四个组成物：挥发物、固定碳、灰分、水份。

1)挥发物：煤在隔离空气条件下，加热到850℃，分解出来的气体量，作为挥发物含量。

挥发物的化学成分中主要是H2、CH4、C2H4……等等，碳氢化合物的气体混合物。挥发物是可燃的。含挥发物高的烟煤，燃烧时速度快，发热量高，火焰长。挥发物可以制作煤焦油，及许多有用的化工材料;

2)固定碳：将煤在高温下分解出挥发物，残留上的固体可燃物质称之为固体碳。它是煤中重要的发热成分(C);

3)灰分：煤完全燃烧后，剩下来的固体渣称为灰分;

4)水份：水在煤中的形式主要是机械地附着在煤表面或被吸附在燃料内部，或以结晶水形式存在于杂质中(如CaSO4·2H2O)。

(2)烟煤：

烟煤是冶金工业重要的原料，其优点是烟煤燃烧生成的火焰较长，有利于炉内温度的分布。烟煤固定碳含量在50~60%，灰份一般波动在10～30%之间，水分为2～10%。

烟煤的低发热量介于6500～7500千卡/公斤。烟煤发热量计算可以用北京煤矿科学研究院提出的经验公式：

Q低=(50F+K-9A-△Q)千卡/公斤

式中 F——固体碳百分含量：

A——灰分的百分含量：

K——与挥发物含量有关的系数;

[挥发物百分含量：≤20 20～30 30～40

K值：4300～4600 4600～5100 4800～5200]

△Q=2.97(100-W-A)+6W

当挥发份≤18%时;

△Q=2.16(100-W-A)+6W

式中 W——水的百分含量。

2.焦炭：

焦炭是焦结烟煤在隔绝空气下进行高温干馏的产品，它是冶金工业重要的燃料。冶金焦炭多孔隙，孔隙度为45～55%。冶金工业对焦炭提出的要求条件为：

(1)化学成分：△燃(挥发物)<1.2%;A干<15%;S干≯1.0%。

(2)块度：为保证透气性，其块度一般规定为28~125毫米。

(3)焦炭低发热量：一般为6350～6550千卡/公斤。

二、液体燃料

液体燃料包括汽油、煤油、柴油及重油。冶金工业炉所用液体燃料主要是重油。

1.重油的性质：重油比较稠浓，为褐色或绿褐色，发热量9500～1000千卡/公斤。

2.重油牌号：可分20、60、100和200号。其牌号是按照在50℃以下，重油的恩氏粘度排列的。

3.重油使用时，几个重要指标：

(1)重油的粘度：粘度大小影响重油的输送和雾化。粘度越大，流动性越小。重油的粘度随着温度提高而降低。为了便于输送，通常要把重油加热到70～180℃，当将重油雾化时，必须将重油加热到110～120℃。

(2)重油的闪点：加热重油时，挥发出可燃气体与空气混合后当接触火源时，能发出闪光现象，此时的温度称之为“闪点”。为了安全生产，闪点是加热重油的重要指标。

(3)重油的凝固点：开始凝固的温度叫凝固点。为便于运输，在气温较低的地区，应选用凝固点较低的重油。

三、气体燃料

1.气体燃料的种类：

气体燃料在冶金生产中常用的有高炉煤气、焦炉煤气，发生炉煤气和天然气。

(1)高炉煤气：它是高炉炼铁的副产品，其中主要成份为CO，发热量850～950千卡/标米3;

(2)焦炉煤气：它是炼焦的付产品，其中主要成分是H2及CH4。它的发热量可达4000～4500千卡/标米3;

(3)发生炉煤气：它是由加热固体燃料而得，其主要成分是CO，发热量可达1200～1500千卡/标米3。

(4)天然气：它的主要成分是甲烷(CH4)，发热量约为8000～9000千卡/标米3;

(5)伴生天然气：它是由天然气和石油出产一起的气。它的主要成分除了甲烷(CH4)外，还有不饱和烃，发热量可达10，000千卡/标米3以上。

2.使用煤气的安全知识

(1)煤气管道应保持正压，防止空气混入管道引起爆炸;

(2)防止煤气管道漏气，以免起车间爆炸或中毒事件发生;

(3)煤气设备厂房，要通风良好，严禁烟火;

(4)煤气设备应装配安全阀，以防设备爆炸。