对高炉富氧鼓风的几点认识

对高炉富氧鼓风的几点认识

（刘卫国）

1、概述

富氧鼓风一种高炉强化冶炼技术。在高炉大气鼓风中加入工业氧，以提高鼓风含氧浓度，强化风口区燃料燃烧，从而提高生铁产量。1913年比利时乌格尔厂第一次进行了高炉富氧鼓风试验，鼓风含氧增加到23%，产量提高12%，焦比降低2.5%~3%。60年代以来，随着高炉喷吹燃料技术的发展，我国鞍山钢铁公司、马鞍山钢铁公司、上海钢铁厂等先后在高炉上采用富氧鼓风。

2、富氧对高炉生产的影响

2.1 对高炉内热平衡的影响

单位碳素燃烧生成的热量升高，高炉内气固相比减少，因此炉缸热状态好转、炉缸和炉腹下部温度升高，煤气量减少，风口前理论燃烧温度上升。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。炉腹下部、炉缸温度上升，对硅、锰等一些难还原元素十分有利，因此适宜于冶炼锰铁、硅铁等铁种。

2.2 对回旋区的影响

高炉一般通过控制风速和鼓风动能来稳定回旋区的形状，达到稳定煤气流的目的。首先在风量不变时，随鼓风中含氧量增加，炉腹煤气量时逐渐增加的，为保证炉况顺行，应控制好炉腹煤气量和炉腹煤气流速。因

此在大量富氧时，应适当减少入炉风量。其次是富氧使炉缸的煤气量减少，炉缸温度上升。这两方面的原因导致高炉富氧后的回旋区缩短，使煤气流的初始分布趋向于边缘。故富氧后要调整布料制度以维持合理的煤气流分布。

2.3 对料柱透气性的影响

富氧后，炉缸煤气体积少，煤气对炉料下降的阻力也减少，但是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，大大的降低了料柱透气性。

2.4 对燃料比的影响

A、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，有利于降低燃料比。

B、富氧后因煤气量减少，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，但可通过喷吹燃料来抵消煤气量减少的因素。

C 、富氧可提高喷吹燃料的燃烧率，有利于提高燃料比

根据冶炼条件的不同，维持适合高炉炉型的富氧率使可以降低燃料比的。

2.5对喷吹燃料的影响

富氧鼓风使风口前理论燃烧温度提高，为了控制正常冶炼时的适宜理论燃烧温度，富氧后可适当增加喷吹燃料数量。为保证喷吹燃料在风口前充分燃烧，需要由一定氧的过剩系数。当喷吹燃料量较少时大气

鼓风就可以维持合适氧的过剩系数，但当喷煤量超过120kg/t.Fe时，就要用富氧来保证氧过剩系数，正常时氧的过剩系数应>1.5。随着喷吹量增加，焦炭负荷上升，料柱透气性变差，炉缸径向温度梯度增加，中心不活跃。此时应适当缩小风口面积，维持一定的风速与鼓风动能，以保持适宜的风口回旋区深度与良好的炉缸工作状，提高炉缸渣铁渗透性，上部采用以疏通中心为主并适当发展边沿煤气流的装料方法以改善料柱透气性，降低料柱阻损。

3、结语

富氧时高炉冶炼的一种强化手段，每种炉型都由适合的富氧率，而且它随原燃料条件、冶炼铁种和冶炼条件的不同而不同。适宜的富氧率不但可以提高各项技术经济指标，而且有利于炉况的顺行。