1997年，全世界的汽車產量為5784萬輛，是歷史上的新紀錄。在這些車中，轎車占4100萬輛，因而1997年成為打破轎車產量紀錄的一年。

350m3高爐年產量多？

??

濟鋼

350m3

高爐高富氧生產分析

劉學燕，趙曉明，張

哲

（濟南鋼鐵股份有限公司

第一煉鐵廠，

山東

濟南

250101

）

摘

要：分析了濟鋼

350m3

高爐高富氧對產量、理論燃燒溫度、爐況順行狀況、焦比和生

產效益的影響。
??

高富氧可提高產量，

但升高焦比和高爐理論燃燒溫度，

一定程度上影響高爐

順行，

存在富氧效益最大化的適宜富氧率。

高爐生產應低富氧高噴煤，

根據濟鋼目前的情況，

富氧率以

2%

～

3%

為宜。

關鍵詞：高爐；富氧；噴煤；理論燃燒溫度；焦比；效益分析

中圖分類號：

TF538。
??5

文獻標識碼：

A

文章編號：

1004-4620

（

2006

）

01-0008-03

Production Analysis of 350 m3 BF with High Oxygen-enrichment in Jigang

LIU Xue-yan, ZHAO Xiao-ming, ZHANG Zhe

（

No。
??1 Ironmaking Plant of Jinan Iron and Steel Co。, Ltd。, Jinan 250101, China

）

Abstract: The influences of high oxygen enrichment on the output, the raceway adiabatic flame

temperature,

the

smooth

operation

of

furnace

condition,

coke

ratio

and

productive

benefit

of

Jigang's 350 m3 BF are analyzed。
?? High oxygen-enriched production can increase the output but

advance

the

coke

ratio

and

the

raceway

adiabatic

flame

temperature

and

influence

the

regular

blast-furnace performance at a certain extent。
?? Thus there is a appropriate oxygen enrichment ratio

which ensures the productive benefit maximal。 Low oxygen enrichment and high pulverized coal

injection should be adopted in BF production and 2%

～

3% oxygen enrichment ratio is appropriate

to present practice。
??

Key words: blast furnace; oxygen enrichment; pulverized coal injection; raceway adiabatic flame

temperature; coke ratio; benefit analysis

濟南鋼鐵股份有限公司第一煉鐵廠（簡稱濟鋼第一煉鐵廠）現有

6

座

350m3

高爐，風

機為

900

～

1100

m3/min

。
??

2003

年

5

月實現風機并聯(lián)后，風機能力稍有提高，但仍不能滿足

進一步提高冶煉強度的需要。濟鋼

3#20000m3/h

制氧機投產后，氧氣在滿足煉鋼生產的需

求后有了富余，高爐富氧一定程度上得以保證，因此近年來尤其是

2004

年以來高爐富氧率

不斷提高（見圖

1

、

表

1

）

。
??

較高的富氧率對提高產量起到了非常重要的作用，

同時也對高爐

生產產生了其它方面的一些影響。

圖

1

近年來濟鋼

350m3

高爐的富氧率

表

1

2004

年濟鋼

350m3

高爐主要生產技術指標

月份

利用系數

/t。
??(m3。d)-1

焦比

/kg。t-1

煤比

/kg。t-1

風溫

/

℃

富氧率

/%

[Si] /%

1

3。066

427

93

1014

2。337

0。588

2

3。
??394

439

99

1039

2。363

0。536

3

3。048

443

96

1028

2。204

0。527

4

3。280

435

123

1081

2。
??353

0。461

5

3。454

396

148

1085

3。074

0。503

6

3。507

382

153

1089

3。217

0。499

7

3。559

389

163

1088

3。
??355

0。503

8

3。591

396

143

1086

4。631

0。493

9

3。634

381

149

1095

4。782

0。517

10

3。
??771

401

144

1072

4。570

0。518

11

3。581

415

130

1063

5。063

0。542

12

3。766

423

124

1065

4。
??986

0。543

1

富氧對高爐增產和爐況的影響

理論上富氧率每提高

1%

可增產

4。76%

。實踐發(fā)現，富氧率提高到一定程度后，爐況穩(wěn)

定性變差，突出表現在崩料次數增加，風壓偏高，焦比升高。因此，富氧的增產效果受到影

響。
??按富氧率提高

1%

高爐增產

2。5%

估算

[1]

，

350m3

高爐

2004

年

8

～

12

月份日富氧增產在

780

～

820t

，月增加產量

23400

～

25400t

。富氧增產效果比較明顯。
??

由于

1#1750m3

高爐投產后原燃料緊張等原因，

2004

年

1

～

3

月份

6

座

350m3

高爐坐料

90

次，損壞風、渣口

180

個，爐況運行狀態(tài)較差。

2004

年

4

月份后，在強化原燃料篩分與

管理的同時，

高爐富氧水平不斷提高。
??

2004

年

4

～

7

月份

350m3

高爐富氧率在

2。3%

～

3。4%

，

煤比逐步提高至

150kg/t

～

165kg/t

，高爐產量提高，焦比降低，坐料次數明顯減少。

2004

年

8

月份以后，富氧率進一步提高到

4。
??5%

以上，煤比卻由

7

月份的

163kg/t

降到了

12

月份

124kg/t

。爐況穩(wěn)定性變差，日平均崩料次數

5

～

7

次，經常出現日崩料

10

次以上的情況，

同時爐缸工作狀態(tài)變差，風渣口損壞個數增加，焦比升高。
??因此，

2004

年

350m3

高爐爐況

表現說明，低富氧高噴煤有助于爐況穩(wěn)定和消耗降低，高富氧低噴煤則相反。

2

富氧對理論燃燒溫度和焦比的影響

表

2

列出了

2004

年

8

、

9

月份濟鋼及國內

200

～

499m3

高爐焦比前

5

名的單位部分技術

經濟指標。
??

表

2

2004

年濟鋼及焦比前

5

位單位

350m3

高爐部分指標

月份

單位

利用系數

/t。(m3?d)-1

風溫

/

℃

富氧率

/%

焦比

/kg。
??t-1

煤比

kg。t-1

燃燒溫度

/

℃

8

月

新興鑄管

4。185

1133

2

。200

324

182

2091

邢臺

3。666

1113

0

。
??000

358

163

2025

天鋼

3。190

1117

2

。600

364

160

2139

太鋼

2。787

1016

1。
??568

366

125

2087

長治

3。135

1079

1。155

368

151

2068

濟鋼

3。589

1086

4。
??631

396

143

2230

9

月

新興鑄管

4。215

1120

2

。040

336

179

2080

天鋼

3。217

1126

2

。
??799

351

160

2154

長治

3。099

1071

1。022

355

149

2061

津西

3。551

1096

0。
??000

364

139

2059

邢臺

3。535

1140

0

。000

370

160

2052

濟鋼

3。699

1075

4。
??782

381

149

2215

計算風口前理論燃燒溫度的經驗公式為

[2]

：

（

1

）

式中

Tf

——焦炭在風口前的理論燃燒溫度，℃；

tb

——鼓風溫度，℃；

f0

——富氧率，

%

；

WH2O

——鼓風濕度，

g/m3

；

Kp

——煤粉在風口前的耗熱系數，

(

℃

。
??t)/kg

；

M

——煤比，

kg/t

。

應用公式（

1

）

，鼓風濕度取

16g/m3

，煤粉耗熱系數取

2。0

（℃

。t

）

/kg

，對濟鋼

350m3

高

爐風口前理論燃燒溫度做近似計算（見表

2

）

。
??可以發(fā)現，同類型、焦比優(yōu)異高爐理論燃燒

溫度在

2050

～

2100

℃左右，與之相比，濟鋼高爐焦比偏高，其理論燃燒溫度也偏高。表

3

列出了

2004

年濟鋼第一煉鐵廠利用系數突破

4。0t/

（

m3。d

）高爐的部分指標，可以看出，這

些高爐盡管實現了較高的利用系數，

但焦比相對于先進高爐仍然偏高，

且焦比高的高爐對應

理論燃燒溫度水平也比較高，除

6

月份實現了較低焦比的

4#

高爐外，這些高爐理論燃燒溫

度水平都在

2250

℃左右，個別高爐理論燃燒溫度超過了

2300

℃。
??

表

3

2004

年濟鋼利用系數

4。0

以上高爐部分指標

高爐

時間

利用系數

/t。(m3?d)-1

焦比

/kg。t-1

煤比

/kg。t-1

風溫

/

℃

富氧率

/%

理論燃燒

溫度

/

℃

4#

爐

6

月

4。
??005

342

175

1153

4

。141

2199

5#

爐

8

月

4。035

377

164

1127

6

。067

2278

5#

爐

9

月

4。
??051

368

157

1109

5

。798

2267

6#

爐

9

月

4。033

376

155

1095

6。030

2269

1#

爐

10

月

4。
??020

380

155

1110

5

。071

2243

4#

爐

10

月

4。064

369

160

1150

6

。129

2307

5#

爐

10

月

4。
??012

398

143

1096

5。122

2258

為此，對焦比與富氧率及風口前理論燃燒溫度進行討論。圖

2

、圖

3

分別示出了表

3

中

幾個單位的焦比與富氧率、風口前理論燃燒溫度的關系。
??

由圖

2

可以看出，

富氧率提高，焦

比升高，兩者的相關系數為

0。387

。由圖

3

可以看出，在維持高爐正常運行的理論燃燒溫度

范圍內，焦比隨理論燃燒溫度升高而升高，兩者的相關系數為

0。609

，高于焦比與富氧率的

相關性。
??

這說明富氧率除通過影響煤氣量降低間接還原度進而升高焦比外，

還通過提高風口

前焦炭的燃燒溫度影響焦比。

圖

2

焦比與富氧率的關系

圖

3

焦比與理論燃燒溫度的關系

噴煤與富氧對高爐冶煉和操作的影響很多方面可以相互補充，

高爐生產中應控制兩者的

相對量

[3

～

4]

。
??在風機能力能夠滿足高爐需求的情況下，應在提高煤量的同時，控制適宜的

富氧量。從維持適宜理論燃燒溫度的角度，根據式（

1

）

，濟鋼

350m3

高爐一定噴煤水平下

對應的富氧率如表

4

所示（假定期望理論燃燒溫度為

2100

℃）

。
??

表

4

不同煤比條件下的適宜富氧率

風溫

/

℃

煤比

/kg。t-1

富氧率

/%

1120

1

50

1。1

1120

1

80

2。6

1120

2

00

3。
??6

1120

2

20

4。6

3

富氧對高爐效益的影響

富氧對高爐生產效益的影響主要表現在富氧提高產量，

影響爐內溫度場、

氣流分布、

間

接還原、

爐缸工作和高爐順行程度進而影響焦比，

氧氣本身的費用及富氧工序投資和日常維

護費用等。
??

忽略富氧工序投資和日常維護費用對效益的影響，按富氧率提高

1%

，焦比升高

0。50%[5

～

6]

，根據當月焦炭的結算價格，

2004

年

8

～

10

月份濟鋼第一煉鐵廠

350m3

高爐每

天因富氧升高焦比影響的效益見表

5

。
??

表

5 2004

年

8

～

10

月份富氧使焦比升高而影響的效益

月份

焦比

(

含水

4%) 。