高炉富氧鼓风的作用及现状

1、高炉富氧鼓风的作用及现状高炉炼铁工程设计、生产操作应以精料为基础，采用喷煤、高风温、高压、富氧等炼铁 技术，全面贯彻高效、低耗、优质、长寿、环保的炼铁技术方针。高炉富氧鼓风已成为国内外炼铁界普遍采用的技术，富氧鼓风可以提高产量、提高风口 前理论燃烧温度（即炉缸温度）、提高喷煤比、降低生产过程污染物排放，有较好的经济效 益，近年我国高炉一般富氧率在3%4%。采取一些必要的技术措施，高炉富氧不会出现安 全问题。高炉炼铁进行富氧鼓风可提高产量，炉腹煤气量减少，吨铁煤气量减少，有利于提高喷 煤比（富氧风口前理论燃烧温度得到提高）。所以，炼铁富氧要与提高喷煤比相结合。高炉鼓风中含氧量从21%增至25%,

2、可以增产3.2%勺.5%；风中含氧从25%升到30%, 可以增产3%o富氧1%,可增加喷煤比20勺okg/t,煤气发热值提高3.4%,可增产4.79%, 风口面积要缩小1.0%-1.4%o因为富氧后煤气体积会减小，高炉鼓风要保持原来风速，要使 所鼓的风仍然可以吹透炉缸中心，这样炉缸才能活跃。如高炉出现炉况不顺的现象，要先停 氧。高炉富氧7%以上是不经济的。生产氧气需要消耗电能，受电力价格影响。建议要为高 炉专门配备变压吸附制氧设备（在新修订的高炉炼铁工程设计规范的附件中有说明）。 变压吸附制氧设备不受炼钢富余氧量变化的制约（供氧量的波动），富氧鼓风的含氧量也不 用很高，达到氧含量的85%即可，

3、成本也低（生产1立方米氧气的变压吸附制氧设备需要 0.3千瓦时的电，而深冷制氧消耗0.5千瓦时的电）。变压吸附制氧设备运行也灵活（开停机 只要十儿分钟，深冷制氧机开停机需要1天以上）。富氧对高炉炼铁的作用高炉鼓风进行富氧，会使风口前理论燃烧温度大幅度升高：富氧1%,理论燃烧温度提 高4550°c；如风温在1000-1150°c,风中湿度为1%时，富氧到26%28%时，理论燃烧温 度会到2500°c以上（高炉正常工作时，炉缸温度一般在2200±50°c）,这样的高炉会 很难操作，必须加大喷煤比，可以降低炉缸温度。高炉鼓风富氧以后，鼓的

4、风中氮气含量会降低，理论燃烧温度的提高，加快了燃料的燃 烧（又提高了冶炼强度），导致风口前的燃烧带缩小，会引起边缘煤气流的发展。高炉鼓风富氧使高炉内温度场分布发生变化，炉身的煤气温度下降，使炉顶温度也下降 （对除尘有影响）；产生的煤气量减少，使煤气带入的热量减少，炉身区域的热平衡紧张； 正常高炉生产理论上，鼓风燃烧lkg碳素（煤粉和焦炭）需要3.96m3的空气，高炉富氧后， 需要的空气量要减少，使鼓风带入的热量减少。富氧对铁矿石间接还原有利（主要是炉缸煤气中co浓度提高，鼓风中n2含量降低）, 间接还原是放热反应，可促进炼铁降低燃料比。富氧有利于提高喷煤比，富氧1%,风口区理论燃烧温度提高45

5、-50°c，允许增加喷煤比20勺okg/t;富氧有利于提高产量，富氧1%,提高产量4.79%o我国高炉富氧情况目前，我国大多数高炉富氧率在2.5%4.0%,富氧率的高低主要是受氧气价格影响，还 受到生铁产量、喷煤比高低的的影响。如沙钢氧气价格在0.5元/立方米左右，高炉生产就 可以多富氧（9%11%）。沙钢高炉曾经富氧达到过12.62%,煤比为174.98kg/t,煤气c02含 量达23.70%,炉缸活跃，铁水温度充沛，炼铁工序能耗为363.09kgce/t,铁水成本较低，取 得较好的经济效益。富氧高炉操作的调剂顺序：富氧对高炉生产指标有一定影响，调剂炉缸热状态以及提高 冶炼强度，高

6、炉炼铁操作的科学手段顺序为：富氧喷煤风温风量装料制度变焦负荷加焦。对高炉炼铁生产，热制度影响由快变慢的顺序：风量、风温、喷煤、焦负荷。对高炉富氧的探讨在一般原燃料质量条件下，高炉喷煤比在130kg/t以下，高炉炼铁可以不进行富氧；对 于喷煤比较低的企业，要尽可能提高喷煤比，应该富氧（煤粉可代替焦炭）。会有较好的经 济效益（2019年重点钢铁企业的喷煤比为147kg/t,煤粉的价格比焦炭低751.61元/吨；一 个年产400万吨的炼铁企业，如果喷煤比在140kg/t,就可以年喷吹56万吨煤粉，代替的 等量的焦炭，可以年降低42090.16万元的炼铁成本）；瑞典炼铁界研究结果曾表明：高炉富氧最高不要超过37%,超过了高炉难于操作（煤气 流分布不均，炉缸过热，耐火材料易损坏、风口区软熔带煤气透气性变差，炉顶温度过低, 除尘效果不好等），高炉炼铁生产经济性不好。对近期出现的纯氧高炉及相关问题的探讨，笔者谈些意见和建议：因为给高炉氧气供应 量不可能太大（受制氧机的能力限制），致风速不高，使鼓的风不易吹透大中型高炉的炉缸 中心，造成炉缸不活跃（故纯氧高炉必然是小高炉，产量上也不能满足炼钢大生产的需求）； 氧气燃烧的温度可以达到3000°c以上，风口区的一般耐火材料很难承受这种高温，耐火