高炉富氧的有什么好处和坏处

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%，可以增产3.2%~3.5%；风中含氧从25%升到30%，可以增产3%。富氧1%，可增加喷煤比20~30kg/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%。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，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（开停机只要十几分钟，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45~50℃；如风温在1000~1150℃，风中湿度为1%时，富氧到26%~28%时，理论燃烧温度会到2500℃以上（高炉正常工作时，炉缸温度一般在2200±50℃），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1kg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45~50℃，允许增加喷煤比20~30kg/t;

富氧有利于提高产量，富氧1%，提高产量4.79%。

鼓风中氧的浓度增加，燃烧单位碳所需的鼓风量减少；鼓风中氮的浓度降低，也使生成的煤气量减少，煤气中 CO浓度因此而增大。这些变化，对冶炼过程产生

多方面的影响：

1）、由于煤气体积少，煤气对炉料下降的阻力也减少，为加大鼓风量、提高冶炼强度创造了条件。

2）、随鼓风中含氧量的提高，煤气中CO浓度增加，煤气的还原能力提高，有助于间接还原过程的发展，但因煤气量减少，在某种程度上扩大了低于700℃的区域，又限制了间接还原的发展。所以富氧能否降低燃料消耗，要由实际生产结果来定，不同冶炼条件，结果也不相同。

3）、富氧鼓风改变了冶炼中的热平衡。从分区看，由于富氧提高了理论燃烧温度，下部高温区热交换显著改善，热量集中于炉腹以下。但由于煤气体积减

少，会使中温区相对缩短，从而使低温区扩大。从总体看，由于单位生铁的鼓风量

减少，热风带入的热量也会减少；但煤气量减少使顶温降低，可减少热支出；同时

因富氧 1%，可增产 4%左右，单位生铁各部热损失也可以减少一些，所以总的热量

消耗仍然是降低的。

4）、富氧鼓风对顺行产生影响。因为富氧鼓风使燃烧带的焦点温度提高，炉缸半径方向的温度分布不合理，以及产生SiO 气体剧烈挥发，到上部

重新凝结、降低料柱透气性，从而破坏炉况顺行。所以在富氧又采用高风温时，

用喷吹燃料控制理论燃烧温度是经济合理的。若无喷吹燃料装置，则应采用加湿

鼓风。

高炉冶炼是高温物理化学反应，参与反应的主要元素是Fe-C-O。 Fe 来源于矿石，包括烧结

矿、球团矿、块矿等。碳来源于燃料，包括焦炭及各种喷吹物。O2来源于高炉鼓风和富氧。

原先矿石和燃料是由高炉上部装入的，而从高炉下部进入炉内的仅是鼓风，后来发展高炉综合鼓风技术，即从高炉下部进入炉内的不仅有鼓风，还有富氧及各种可燃的碳氢化合物，甚至还有含铁、含CaO的粉状物质。

高炉富氧的最大效果是提高产量。富氧鼓风将给炉内带来二个方面的变化,一是风口前理论燃烧温度(Tf)的升高,二是吨铁煤气量的下降。另外,增加富氧率,也有利于改善煤粉的燃烧。

鼓风中氧的浓度增加，燃烧单位碳所需的鼓风量减少；鼓风中氮的浓度降低，也使生成的煤气量减少，煤气中CO浓度因此而增大。