富氧喷煤技术的发展历程

（1）富氧鼓风的发展 制氧工业的发展对高炉冶炼产生了重要影响，得益于制氧技术的发展，高炉富氧鼓风的第一次试验是于 1913 年在比利时进行的,试验证明富氧鼓风可以降低焦比提高产 量。前苏联注重高炉富氧鼓风技术的应用。1948 年时,富氧高炉焦比降低 15%，产量提 高 90%[1]。上世纪 90 年代，前苏联在富氧鼓风方面表现最好，90 年代末前苏联的吨铁 用氧量就已经达到 107 ㎥，而同期的美国为 18 ㎥，日本只有 10 ㎥。根据前苏联高炉富 氧鼓风的数据,富氧率每增加 1%,焦比可降低 0。3%。富氧鼓风在提高冶炼强度，降低焦 比，增加产量方面具有潜力，因此人们在不断探索提高富氧鼓风富氧率的条件。当前高 炉富氧率要达到 3%～5%，条件好的钢企富氧率可以达到 5%以上，条件更好的钢企富 氧率甚至可以达到 10%。例如韩国浦项光阳厂。83545

（2）喷煤技术的发展

19 世纪 60 年代，高炉冶炼时开始喷吹煤粉。20 世纪 70 年代的二次全球性石油危机 迫使许多国家放弃在高炉冶炼时使用重油,而许多国家的炼焦炉已经老化，新建炼焦厂 也不和时宜，焦炭的产量不能满足生产的需求，为保持钢铁生产能力，高炉喷煤已成为 高炉冶炼的关键技术[2]。

当前高炉喷煤的发展趋势是提高喷煤量来降低焦碳用量。欧洲和日本高炉的喷煤技 术先进，喷煤量较大，很多高炉喷煤量已达到 200kg/t。1994 年意大利伊尔瓦公司的技 术经济指标中煤比已达到 185kg/t[3]。我国是世界上应用喷煤技术较早的国家，我国喷煤 技术在 1963 年就已开始，中间经历过一段停滞时期，1978 年以后，喷吹烟煤技术得到 显著提高。1978 年 6 月，首钢使用了氧气在实验高炉上进行喷煤实验，1992 年 3 月包 钢 1 号高炉在我国高炉富氧史上第一次使用氧煤喷枪。“八五”规划中对高炉喷煤提出 了 80～100kg/t，150kg/t 和 200kg/t 的三步走工作目标，1994 年鞍钢 3 号高炉喷煤突破 200kg/t[4]。1999 年宝钢高炉煤粉喷吹率已达到了 252kg/tHM[5]。目前我国高炉喷煤量一 般在 120～140kg/t，好的高炉达到 150～210kg/t。最近几年来，国外喷煤技术的新进展主 要是喷吹煤种多样化以及混合喷吹，同时重视选择良好的制粉工艺，在喷吹过程中采用 浓相输送技术，将高炉喷煤和富氧和低焦比操作联合起来。富氧是为了降低焦比，节约 成本。鼓风富氧和在风口直接喷吹是高炉富氧的两种方式。国外厂家更加注重煤粉喷吹 带来的节焦效果，他们会根据节约焦炭的实际情况来确定喷煤量[6]。

1。2。2    富氧鼓风的影响

（1）对送风制度和炉缸煤气的影响 送风制度指的是在一定的冶炼条件下，鼓风质量、数量和风口进风状态。送风制度

的好坏直接影响了煤气流的分布和炉缸热制度，进而对高炉顺行产生影响。富氧之后要 研究富氧对送风制度中风量、鼓风动能的影响。富氧之后，鼓风中的氧含量升高，而碳 燃烧所需的氧量是不变的，所以鼓风量会下降。鼓风动能的大小表示鼓风向炉缸中心的 穿透能力，风量对鼓风动能的影响最大，风量越大，鼓风动能越大。研究发现富氧率越 高风量越小，鼓风动能越小。鼓风动能的计算公式为：

E 4。12 10 16  V0 T （kW）

式中 V  －风口的进风量（冷风流量），m3/min；T －热风绝对温度，K；

S －风口截面积，m2；p －热风的绝对压力，MPa。 富氧率升高后鼓风量下降，造成风口前燃烧生的煤气量随之下降，同时风口区理论

燃烧温度也会发生变化。风口区理论燃烧温度的求解可以根据以下公式：