冶炼强度和产量 在原燃料条件一定的情况下，煤气量就成为高炉冶炼强化的决定性因素。通过分析

可以发现，富氧鼓风单位质量的碳燃烧需要的风量较普通鼓风小，所以在相同的鼓风风 量下，富氧鼓风能够产生更多的煤气量，起到强化高炉冶炼的目的。高炉产量通过利用 系数来表征，通过公式：利用系数=冶炼强度/焦比，可知高炉有效利用系数与冶炼强度 和焦比有关。

对风口区喷吹燃料的影响 富氧和喷煤是相辅相成的，就风口理论燃烧温度而言，富氧能够提高风口理论燃烧温度，而喷煤可以降低风口理论燃烧温度。人们早期希望向高炉喷吹煤粉来降低焦比， 可是在提高喷煤量后，炉缸温度降低不利于高炉冶炼，而通过富氧可以解决这个问题。 同时喷煤量也会影响富氧率。不喷吹煤粉的高炉，富氧率主要受到煤气量过小，风口理 论燃烧温度过高的影响，上部炉料预热不足的问题的限制。而喷吹煤粉后可以缓解这些 问题，从而为进一步提高富氧率创造条件[11]。富氧之后，煤粉的燃烧率也会加快，这对 提高喷煤量影响重大[12]。

3 富氧喷煤的关键技术介绍

（1）浓相输送及分配技术 浓相输送是相对稀相输送而言的，根据文献得知固气比超过 15 为浓相输送，小于

15 则为稀相输送[13]。浓相输送特点是运送单位粉料的耗气量少，输送速度比稀相输送速 度低，这样不仅可以提高煤粉的喷吹效率，而且可以降低对管道的磨损，气力输送消耗 的功率也会降低，所以浓相输送更受青睐。我国目前普遍采用的是单管路加分配器系统， 有两种形式，一为喷吹罐下设流化罐，另一种是喷吹罐下设可调煤粉给料器。图 1-1 是 流化罐式供料器图。

图 1-1 流化罐式供料器

现在很多企业采用的流化器+单管路+分配器流程，该流程中使用流化技术和补气技 术。来自流化气源的气体通过流化器的分布板进入喷吹罐将煤粉流化，流化的煤粉在喷 料罐和管路的压差作用下进入管路，补气器可以对总管补气进而调节煤粉的流量且可以 减少煤粉的沉积量。该工艺的特点是灵活准确的调节煤粉喷吹量，并使其稳定均匀分布。

图 1-2 是济钢混合器+单管路+分配器喷吹流程改造成的流化器+单管路+分配器流程后的

喷吹流程，其主要喷吹部分如图 1-3 所示[14]。

图 1-2 高炉煤粉制备与喷吹工艺流程

流化气源补气气源

图 1-3 主要喷吹装置

（2）氧煤燃烧器

煤粉的燃烧率可以对高炉的顺行造成影响，从而限制了喷煤量的提高。当煤粉种类 确定下来以后，煤粉的燃烧率与置换比成正比，所以提高煤粉的燃烧率不仅可以提高喷 吹量也可以提高置换比。不同的喷吹操作和富氧方式可以影响高炉回旋区煤粉的燃烧特 性，所以研究人员对提高煤粉燃烧率的措施进行了研究[15]。氧煤燃烧器的主要作用就是 将氧煤更好的混合，提高煤粉的燃烧率。氧煤燃烧器可以将氧气集中在风口强煤粉多的 区域，这样该区域的氧含量就会大大提高，研究发现温度和煤粉粒度相同的条件下，燃烧速度随气相中氧含量的增加而增加。目前，国内外高炉采用的煤氧枪,按其煤、氧喷 出形式分类分为氧煤合喷的同轴式和氧煤分喷的双枪式。按氧、煤喷出后的流股动力学 特性又分为直流式和旋流式氧枪。与直流式氧枪相比，旋流式氧煤枪喷出的氧煤混合更 充分，煤粉燃烧率也更高。 文献中介绍的大功率氧煤燃烧器如图 1-4 所示，它具有很多 优点，例如它的喷射流股速度大，动量大，射流区域远，可以提高煤粉燃烧效率，使用 性能良好的材料保证燃烧器使用寿命，使用低温氧气作为冷却介质，功率大操作安全等[16]。