其中 QC 、 QB 、 Qcoke 分别为风口前碳量燃烧生成 CO 放出的热量和鼓风、焦炭带入 的物理热，单位是 kJ/kg；QW 鼓风和煤粉中水进行水煤气反应消耗的热量，kJ/kg；QM 煤 粉分解耗热，单位是 kJ/kg；V  是风口煤气量，m3；C 为风口煤气比热容。富氧之后鼓

风带入物理热降低，风口煤气量也会降低，风口煤气量降低对理论燃烧温度的作用更大 一些，所以风口理论燃烧温度随富氧率的升高而升高[7-9]。

（2）对高炉内温度场分布的影响 高炉富氧之后鼓风量会明显减少，在保持风温不变的条件下，鼓风带入的物理热会

明显降低，风口碳燃烧后生成的煤气量也会随着鼓风量的减少而减少，会改变炉料和水 当量的比值，炉料温度每升高一度煤气就要下降更多的温度。这会使炉身温度下降较多， 造成区域热平衡紧张，同时炉顶煤气温度也将降低。建立高炉富氧喷煤模型时，可以把 高炉分为四个区。即上部热交换区，中部热滞区，下部高温热交换区和风口回旋区。通 常，随着鼓风含氧量的升高，热滞区会下移，其温度水平也会随之降低。

（3）富氧对还原过程的影响

高炉富氧之后改变了燃烧生成煤气量的成分，煤气中 CO 含量明显上升，还原性气 体含量高的煤气为铁氧化物间接还原反应提供良好条件，但是铁氧化物的间接还原反应 的发展要求温度应该保持在一个合理的温度区间内，富氧鼓风改变了高炉内的温度场。 虽然间接还原区会随着鼓风富氧量量的增加而不断扩大，但是温度却会降低，造成还原 反应进行程度的降低，间接还原铁氧化物的量下降，直接还原度升高，从而对还原过程 起到不好的影响。而且 CO 气体在较低的温度范围内会分解析出炭黑附着在炉料上，阻 碍间接还原的进行。富氧率过高时，造成热滞区过小温度低间接还原受到抑制，大量的 FeO 在直接还原区被还原消耗大量的热，降低炉缸温度，这对硅、锰还原不利，进入炉 渣的 FeO 也会对高炉脱硫不利。而进行综合鼓风时，高炉内的温度场情况会明显改善。 研究发现，富氧喷煤量提高之后，富氧率在 26%到 45%范围内升高时矿石还原度也会明显增加。富氧鼓风改善炉身还原要在 700℃以后，同时热滞区要达到 800℃～900℃才能 满足铁矿石还原所需热量[10]。

（4）煤气分布和高炉顺行 煤气分布主要取决于料的分布和鼓风动能的大小。固定鼓风风量时，富氧率提高也会造成煤气量升高，因而会发展中心气流。可以采取抑制中心的装料制度或扩大风口面 积。固定煤气量时，由于富氧鼓风，风量会减少，鼓风动能下降造成边缘气流发展。料 柱透气性是影响高炉顺行的重要因素。富氧率提高后，理论燃烧温度会相应提高，燃烧

带的燃烧焦点温度大大提高，使 SiO2 还原产生的 SiO 会挥发随煤气上升到炉腹以上温 度较低的位置，且会以 SiO 和 SiO2（1200-1300℃，SiO 会在上升的过程中被 CO2 氧化 生成 SiO2）细小颗粒的形式大量沉积在固体料柱的空隙处，恶化料柱的透气性。另外富 氧率会在风量不变时使煤气量增加，二者会造成压差增大。而且在富氧率过高时，造成

大量 FeO 进入直接还原区，FeO 还原吸热引起炉缸温度的波动。这些因素都会造成高炉 难行。

（5）对高炉冶炼技术经济指标的影响

焦比 根据焦炭在高炉中的三个作用方面考虑。焦炭作为发热剂可以为高炉冶炼提供大量

的热量。从能量平衡的角度看，高炉富氧主要改变了鼓风带入高炉的物理热，但是炉顶 煤气温度会降低，高炉的产量会明显升高，另外还要考虑冷却水带走的热损失，从作为 发热剂角度看，焦炭受这些因素的综合影响。在原燃料和冶炼钢种不变的情况下，焦比 取决于间接还原的发展程度，从还原剂的角度看，焦炭需要量的多少主要看间接还原的 发展程度。富氧率过高时，间接还原区温度较低，还原率降低，大量未被还原的 FeO 进 入高温区被焦炭直接还原吸热造成热损失。而富氧率比较合理时，可以促进间接还原， 此时还原耗碳量会升高，而还原反应吸收的热量会降低。焦炭的骨架作用主要表现为保 证高炉内料柱透气性。