高炉煤气爆炸着火的条件

煤气与空气（氧气）混合，在一定浓度范围内，达到着火溫度或遇明火，发生爆炸。此浓度范围称为爆炸范围或爆炸极限。焦炉煤气的爆炸范围为4.72%--37.59%；高炉煤气的爆炸范围为30.84%-89.49%；转炉煤气的爆炸范围为18.22%-83.22%。氢气的爆炸范围为4.0%－75.2%(以上皆为体积浓度)。各种气体的爆炸极限不同，与其所含可燃气体的组分及浓度有关。

高炉煤气要发生爆炸，需具备两个基本的条件，即一是煤气浓度在爆炸极限内，二是，温度达到着火温度(约650度左右)或遇明火，两者缺一不可。

高炉炉顶煤气着火或爆炸的因素

高炉煤气系统，非休风状态下是一套密闭的煤气系统，正常生产时产生的是纯煤气，一般不会有空气或氧气混入，不可能满足爆炸极限的条件。正常生产的高炉，顶温一般在350度以下，虽然不会满足煤气着火爆炸的温度条件，但高炉料面以下温度都较高，偶尔吹出明火是不可避免的事情，所以造成炉顶煤气爆炸的原因一定是煤气中混入了空气或氧气。通常能使煤气中混入空气或氧气产生爆炸或着火的情况有以下几种情况:

1、高炉休风状态下，炉顶人孔打开，使高炉煤气系统由密闭形式转变为开放形式，空气可能通过打开的人孔进入炉内或煤气管道内，形成爆炸性混合气体，但因此时处于休风状态，顶温不高的情况下也不会爆炸着火，除非遇明火产生爆炸。如操作不当的炉顶点火，未驱赶净煤气而在煤气管网上动火产生爆炸等。

2、正常生产的高炉，如煤气管网有破损或炉顶人孔密封不严，有跑漏煤气现象，因为正常生产的高炉，炉内呈正压，不会爆炸，但当遇较大崩塌料时，可能会使炉顶瞬间出现负压现象，从而空气从煤气泄漏处进入炉内，如遇高温或明火产生爆炸。不过，目前国内高炉多已釆用高压操作，炉顶一般不可能产生较大的煤气泄露，这是于生产不允许的。所以，这种情况产生煤气爆炸的可能，只存在于理论分析上，于实际生产中不会发生。

3、炉顶打水。通常情况下，打水如不能迅速汽化，水滴下落遇炙热的焦炭会发生如下水煤气反应: 2H2O=2H2+O2 2C+O2=2CO

因为这个反应是在焦炭层表面反应的，水分解生成的氢气和氧气被下部鼓风迅速吹离焦炭层表面，所以，炉顶打水的水煤气反应实质上只进行了步的水分解反应生成氢气和氧气，第二步反应很难有机会进行。这就使得煤气中含有了大量氢和氧。落到焦层表面的水越多，煤气中含有的氢和氧浓度就越高。

另外，氢气的爆炸下限要远低于高炉煤气，而且氢气与高炉煤气的混合气，其爆炸下限应该低于两者的下限，使氢气与高炉煤气的混合气更容易产生爆炸。但起关健作用的还是氧气，没有氧气，再易爆炸的气体也没有脾气。一方面，水遇炙热的焦炭分解生成了一部分氧气。另一方面，常温常态下，水中也溶解着1－10ppm的游离氧，没有落到焦层表面而直接汽化的水随着水的汽化而释放出来，提供了另一个氧源。两者累积到一定浓度，爆炸只是水到渠成的事。

现代高炉，由于多采用无钟布流形式，为保护炉顶设备，无一例外的配备了炉顶打水装置。自动的，手动的，常规的，高雾化的等各种形式都有。不得不说，这些打水装置有效的保护了炉顶设备，悲哀的是，在充分享受其*性的同时，也不得不承受其带来的副效应。正如我们在享受畅饮的的快感的同时，也不得不承受酒醉后欲吐还休的那种翻江倒海的煎熬。

应该说，滥用炉顶打水是造成送风状态下炉顶煤气爆炸的直接原因，也是造成降料面过程中产生爆震的直接原因。无奈的是，现代高炉操作特别是年青一代操作者，已经对炉顶打水产生了过度的依赖，能减风该减风的挺着不减，打打水就挺过去了。正如感冒了，明明多喝点白开水就会，却一定要依赖打点滴，可能追求的就是那种针刺肌肤的痛的快感吧。这应该也是当前炉顶煤气爆炸事故频发且不断向大型化高炉发展的原因吧！

4、炉顶设备老化。炉顶煤气系统设备老化，腐蚀严重，遇高炉大型崩塌料或管道行程，顶压突然升高，或炉顶打水顶压升高等，腐蚀严重的管壁受高压作用撕开，大量煤气泄出。这种情况因没有空气及氧气混入，不会爆炸，但突然撕开的煤气管网使高炉顶压迅速下降，大量炙热焦炭被吹出引燃煤气，发生火灾。

5、炉顶煤气管网结厚结尘。由于高炉煤气属含尘气体，流动过程中，粉尘层降，结到管网上是正常的。如长期结尘，这种粉尘具有很好的吸附性，不仅可吸附水分及煤气，也吸附因炉顶打水产生的少量氧气，同时也会沉积一些碱金属物质。这些吸附物在高炉正常状态下，不会自燃，爆炸的机率也微呼其微。但它遇到炉内煤气爆炸，却可以迅速连爆，催化和加剧爆炸的危害。

6、冷却设备漏水，冷却设备漏水，同样会发生水煤气反应，不过因为漏水设备上方有充足的炙热焦炭，反应比较*，煤气中不会有游离态的氧存在。所以对于送风中的高炉不会有煤气爆炸的危险。但因为其会使煤气中氢含量增加，使煤气爆炸极限范围扩大，休风状态下，有少量空气混入遇明火极易爆炸，如炉顶点火爆炸等。

不难看出，能够引起送风状态下炉顶煤气爆炸的根本原因是煤气中氧浓度升高造成的，而其罪魁祸手就是炉顶打水。

想要了解更多关于高炉煤气分析以及西安煤气分析仪的信息可以持续关注德恩尼。