高炉富氧喷煤学习材料

篇一：喷煤富氧经济分析

炼铁厂1#高炉富氧鼓风经济效益分析

前 言

富氧鼓风是高炉强化冶炼、提高利用系数的重要措施。富氧冶炼分为氧煤枪和在冷风中加入工业氧两种方法。公司炼铁厂1#高炉采用的是在冷风中直接加入工业氧的方法。为实现炼铁1#高炉的富氧大喷煤，富氧项目即将实施，现对富氧实施的可行性及富氧后的经济效益进行测算。

一、富氧鼓风目的

富氧与喷煤技术的广泛应用均始于上世纪60年代，特别是喷煤技术，由于近几年煤粉和焦炭的差价不断拉大，其经济效益的差距尤为明显。几乎所有企业都把提高煤比和富氧率作为企业增产降耗的重要课题来研究。高炉冶炼采用富氧高风温大喷煤量技术，可实现高炉喷煤比在200kg/t·铁以上，达到节焦增产，降低生铁成本的目标。炼铁喷煤2010年10月26日投产以来，始终没有与富氧鼓风配备，其喷煤比受到制约，基本维持在120kg/t·铁左右，所以富氧鼓风的投产将为炼铁1#高炉提高喷煤比奠定条件。

二、富氧鼓风对冶炼的影响

1、炉 况

富氧能够提高鼓风含氧浓度，加速煤粉燃烧、提高燃烧率，富氧还可以提高风口前理论燃烧温度，减少渣中的未燃煤粉，另外富氧对喷煤引起的压差升高有缓解作用，从而有利于炉况的顺行稳定，尤其对高煤比更是如此。

2、冶炼强度

富氧鼓风时吨铁煤气量减少，可相应提高冶炼强度。由于单位重量的碳生成煤气量的变化率小于鼓风消耗能量的变化率，富氧鼓风时如保持鼓风量不变，则冶炼强度增大。

3、焦 比

富氧鼓风提高理论燃烧温度加大炉料和煤气的温差，由于煤气量减少，炉缸煤气水当量也减少，因此加速高炉下部的热交换，使热量集中于下部，对于硅、锰等难还原元素的还原特别有利。富氧鼓风增大炉缸煤气CO浓度，若同时喷吹氢碳比高的燃料，则H2含量也大量增加，利于间接还原发展；但煤气量减少，进入

高炉上部时煤气温度降低很多，使间接还原反应受到限制甚至减少。高炉焦比取决于铁氧化物间接的发展程度和热风带入的热量、煤气带走热量以及其它热量损失等各项热量的相对关系，因此富氧鼓风对焦比的影响视具体情况而定。

4、产 量

设富氧鼓风前后风量不变，含氧量由原来鼓风时的a0增加到a，则a- a0＝ △a，相当于增加风量：△V＝△a/a0。提高含氧量1%时相当于增加风量：△V＝△a/a0＝0.01/0.21=4.76%。（0.21为鼓风中的含氧率）亦即按固定风量操作且焦比不变时，每提高鼓风含氧量1%可增产4.76%。但实际上受其它条件的影响，增产率难以达到此值，而且随富氧量的提高，增产率递减。富氧时一般都按保持炉腹煤气量不变来操作控制，有利于保持顺行。

5、生铁质量

高炉富氧率提高后，炉缸热量增多，脱[S]效果改善，降低[Si]仍能保证铁水有足够的物理热，因此可适当降低炉温，这样更有利于炉况的顺运和全风温操作，增大喷煤量。

三、富氧鼓风的可行性

1、富氧喷煤与理论燃烧温度

正常的炉况下，理论燃烧温度必须满足高炉正常冶炼所需要的炉缸温度和热量，保证液态渣铁充分加热和还原反应的顺利进行。T理过高，压差升高，炉况不顺，T理过低，渣铁温度不足，流动性差，严重时会导致风口涌渣，高炉也会失常。T理随炉容的大小不同，略有差异，一般，1000m3级别以下炉容高炉，T理要求控制在2100～2200℃之间，富氧增加后，由于产生煤气量减小，T理升高。富氧1％， T理上升30—40℃，具体可以用下面的经验公式分析富氧与T理的关系。

T理=1560.2－2.04M＋37.1Q2＋0.76t－38.9W，℃

T理——理论燃烧温度℃

M——煤比， kg，t

Q2——富氧率，％

W——鼓风湿度，％

炼铁厂1#高炉平均喷煤比为120kg/t·铁,根据上式计算，其理论燃烧温度为2081.65℃。如富氧后最低要保证T理为2081.65℃的要求，当富氧22m3/t·铁，即富氧率达到1.5%时，喷煤量可以达到147.28kg/t·铁。若当富氧28.5m3/t·铁，即富氧率达到2.0%时，喷煤量可以到156.37kg/t·铁。通过理论计算，可以初步确定一个高炉煤比应该在什么范围之内。否则，就可能造成煤粉的浪费和炉况失常。

表一：富氧前后喷煤比对比表

鼓风中含氧量每增加1%可以使风口理论燃烧温度提高40～50℃，允许多喷煤10～15kg/t·铁，降低焦比1%，煤气发热值升高3.4%。通过表中数据可以看到，富氧率的提高，喷煤比将相应提高，其理论燃烧温度保持不变。由喷吹煤粉所降低的理论燃烧温度由富氧鼓风给予补偿。

2、富氧率计算

对富氧率的定义大致可分两类：

第一类是把富氧鼓风引起风中含氧量的增量作为富氧率；

第二类是把鼓风中兑入的氧气(或富氧气体)量作为富氧率。

两者的概念是不同的，由此所进行相关计算也是不同的。

对于第一类富氧率来说，富氧l％时，同样体积的风可以多烧碳素0.01／0.2l=4.76％，亦即冶炼强度能够提高4.76％，这符合炼铁界的习惯说法，或者说“4.76”的说法由此而来。这种富氧率有约定俗成之意，目前在炼铁生产中使用的较多，所以此次测算采用第一类富氧率的计算方法进行计算。

（1）B＝﹛[Q风×（0.21＋0.29f）+Q氧×b]÷（Q风+Q氧）-0.21﹜×100％不考虑鼓风湿度时富氧率公式为：B= (b-0.21)Q氧/（Q风+Q氧）×100％ 式中 B——富氧率，％

Q风——风量（冷风流量显示值），m3/min

Q氧——富氧量, m3/min

0.21——鼓风中含氧率

b——氧气中含氧率，％（b＝0.995）

f——鼓风湿度，％（f＝1.5%）

（2）富氧率＝富氧量÷（富氧量+鼓风量）

这个富氧率是以富氧气体的相对数量定义的，算式简单但不够严谨、科学，不便用于计算。本次测算用此公式作为辅助计算。

3、富氧喷煤与氧与过剩系数

强调氧过剩系数目的在于我们往高炉内所喷吹的燃料(煤粉)要求充分燃烧以达到能源的有效利用，防止因喷吹物燃烧不完全所带来的负作用：如喷吹煤粉一旦燃烧不好，除浪费燃料外，还破坏了高炉热制度，在高炉内因未燃烧的煤粉随

煤气流上升到炉子中、上部填充在炉料间隙中，直接影响炉况顺行，严重时粘结炉墙使炉墙结厚，破坏了操作炉型，直接影响到高炉正常下料。所以对喷吹物的充分燃烧，合理控制喷吹量在富氧大喷煤试验中尤其重要。

在一定冶炼条件下，氧过剩系数与煤粉喷吹量，喷枪枪数有关，当煤粉喷吹量一定时，喷吹风口(枪数)愈多，则氧过剩系数就愈高。所以要实现富氧大喷吹就必须尽可能多的风口喷吹，最好全风口都喷吹，这样既可改善煤粉燃烧，提高置换比，又可保证炉缸工作均匀，炉况顺行，提高煤粉在风口前的燃烧率。

氧过剩系数计算公式：

Exo=Q f?O2?60?n1

Om?M?n2

Qf——风量，m3/min；

O2——鼓风含氧量，%；

M——喷吹煤粉量，kg/h；

N1、N2——分别为送风风口数和喷吹风口数；

Om——煤粉完全燃烧的理论耗氧量，m3/kg；

Om＝22.4（11

12C煤+1

4H煤－32O煤），m3/kg；

高炉富氧喷煤其过剩系数不应低于1.15为宜。过剩系数过低，因煤粉燃烧不完全而使置换比降低。富氧投产以后要定期对过剩系数进行计算。

四、富氧鼓风对吨铁成本经济效益的测算

1、富氧对生铁成本的影响

高炉在喷吹燃料的同时采用富氧鼓风，从技术角度看肯定是合理的，现在就从成本方面重新进行计算分析。

当前公司原料采购焦炭价格为2100元/吨，煤粉价格1300元/吨，焦炭与煤粉的采购差价为800元/吨。氧气生产成本0.37元/m3。

相应费用的变化值可用下式表示：

△F1=△C1×JC＋△M1×Jm＋△V风×J风＋△VO2×JO2

式中△F1——富氧鼓风直接引起燃料和动力费用变化；

△C1、△M1、△V风及△VO2分别是每吨生铁焦碳、煤粉、鼓风和氧气的增量； Jc、Jm、J风和JO2分别是焦炭、煤粉、鼓风和氧气的价格。

表二：富氧后吨铁成本变化表

富氧增加1%，吨铁风量减少约2～3%,本次计算取值为2%。

根据公式，代入焦炭、煤粉的价格，设定氧气价格未知，我们便可以求出高炉采用富氧鼓风时不同富氧率下的氧气盈亏平衡价格Jmax(见表三)。只要氧气的价格低于盈亏平衡价格，富氧后生铁的成本就是下降的。相反，生铁成本增加。

表三：不同富氧情况下的氧气盈亏平均价格，元/m3

图一：不同富氧情况下的氧气盈亏平均价格，元/m3

根据上面的数据对比，可以非常清楚的看出，在不同富氧情况下，氧气价格的波动，绝不是一成不变的，具体到生产之中，必须根据自身实际情况进行分析计算，以免得出片面甚至错误的结论。

2、增益临界富氧量：

Vo=Mo×(R×Rk-Pm)÷Po2

式中：Vo——富氧量，m3/h；

Mo——喷煤量，t/h；

R——煤焦置换比；

Pk、Pm、Po2——焦炭、煤粉、氧气价格，元/吨、元/ m3；

篇二：富氧

高炉富氧喷煤学习材料,文化教育

作者：中国文学… 文章来源： 点击数：30 更新时间：2009-12-23 8:03:12 高炉富氧鼓风的特点和作用[中国文学家园-www,,找范文请到中国文学家园] 高炉冶炼是高温物理化学反应，参与反应的主要元素是Fe-C-O。Fe来源于矿石，包括烧结矿、球团矿、块矿等。碳来源于燃料，包括焦炭及各种喷吹物。O2来源于高炉鼓风和富氧。原先矿石和燃料是由高炉上部装入的，而从高炉下部进入炉内的仅是鼓风，后来发展高炉综合鼓风技术，即从高炉下部进入炉内的不仅有鼓风，还有富氧及各种可燃的碳氢化合物，甚至还有含铁、含CaO的粉状物质。

富氧的目的原先主要为提高风中含氧，强化高炉冶炼，后来由于喷吹燃料技术发展，高炉喷吹的天然气、重油或煤粉量过大时，导致高炉理论燃烧温度过度下降，使高炉过程困难，同时也难于继续提高喷煤量。而高炉富氧之后，可以相应提高理论燃烧温度，提高反映区的氧化气氛，形成富氧喷吹技术，特别是富氧喷煤技术，更适合国内的实际。

现在国内高炉喷煤量已普遍达到100kg/t，而宝山高炉达到200kg/t的国际水平，还有一大批高炉煤比超过了150kg/t，从高炉喷吹煤粉的实践可知道，在无富氧的条件下，煤比一般能达到100kg/t，个别可达到120kg/t，若想达到更高的水平必须配备富氧，否则将导致高炉喷煤置换比降低。目前国内高炉富氧一般在1—3%的水平，个别可能高些。国外有的国家电力充足，富氧可达到10%，甚至更高。敬业高炉这次富氧仍然是用炼钢余氧，但更大的目的在强化高炉冶炼，多出铁，当然也应相应提高煤比，所以一旦富氧，立即达到较高水平，富氧率达到2-3%，没有多余的实践时间，更要求预先能掌握较多的富氧喷煤知识。

一、 氧气的特点和制备方法

氧气是自然界一种普通重要的物质元素，存在于大气中，存在于水中，存在于地壳的各种氧化物中，是人类生存的必备条件，也是自然界变化的必备条件。

氧气和自然界的其他物质一样，有三种存在状态，一般为气态。在温度高于-183℃其为气态，无色透明，比重为1.429g/cm3。温度在-183℃— -219℃之间其为兰色的液体，当温度低于-219℃时，其为淡兰色的固体。就像水蒸气、水和冰一样。

氧元素在元素周期表中处在第二周期，第Ⅵ族。原子序号为8，原子量为16，其原子核有8个质子和8个中子，核外有8个电子绕核旋转，电子层为2层，第一层有2个电子（饱和时为2个）第二层为6个电子（饱和时为8电子）因此极需从别处拉过2个电子，使外层电子饱和、稳定。在一定的条件下，极易和其他物质产生化合反应，生成相应的氧化物，CO、CO2、H2O、……。其中应特别注意的是CO和CO2。任何氧化物或其他化合物的分子，随温度升高，原子间的结合力变弱，即容易将其原子分开。唯CO和CO2完全相反，随温度升高，其原子结合更牢固。因此不论焦炭也好，煤粉也好，虽然其燃烧是放热反应，随环境温度升高，其反应越激烈，这就是在高炉喷吹煤粉和其他碳氢化合物时，要求提高风温的原因。

正常状态下，高炉的燃烧反应是在大气中的氧和燃料中的碳之间发生的，大气中参与反应的O2仅占21%，其余79%是N2和其他少量元素，实际不参与化学反应，只有温度的变化，因此高炉内的实际燃烧反应化学式应为：

2C+O2+79N2/21=2CO+79N2/21+2340千卡/千克碳

如果鼓风中O2由21%升高到25%，其燃烧反应式为：

0 2C+O2+79N2/21=2CO+79N2/21 V物=129.07升

1 2C+O2+78N2/22=2CO+78N2/21 V物=124.22升

2 2C+O2+77N2/23=2CO+77N2/21 V物=119.79升

3 2C+O2+76N2/24=2CO+76N2/21 V物=115.73升

4 2C+O2+75N2/25=2CO+75N2/25 V物=112.00升

式中可见，当鼓风中的氧由21%上升到25%时，虽然燃烧同样的碳，产生同样的热量，但燃烧产物的体积下降了13.23%，这样就便于高炉强化。初期用氧就是为高炉强化冶炼的。富氧率提高之后，燃烧产物减少，带到上部去的热量也少了，高炉热量集中在下部区域，产生下热上凉现象。而高炉喷煤多，理论燃烧温度下降多，高炉产生下凉上热现象，如果两者适当配合，使高炉内的温度分布趋于均匀，有利于整个高炉冶炼过程的进行。

氧气制备在实验室用含氧化合物分解制备。工业上一般采用分馏法制备，由于当初冶金工厂的氧主要为炼

钢转炉准备的，转炉要求氧纯度达到99.5%以上，而高炉用氧对纯度要求不严。制备高纯度的氧能耗大，合理的方案应该单为高炉配备制氧机，现在国内已有个别厂用变压吸附的方式为高炉配备了制氧机。天津铁厂用液氧压缩技术，为高炉配备了一台15000m3/h制氧机，由于其出塔压力即可达到0.6mpa，可直送高炉，不采用加压再减压的流程，氧的成本较低，仅0.32元/m3（正常的0.48元/ m3）已正常使用六年多了，敬业高炉使用的仍然是炼钢余氧，但由于氧气供应能力大，高炉可以使用较多的氧气来提高产量，增加煤比。

二、 富氧对高炉冶炼过程影响

高炉鼓风含O2提高之后，能加速高炉风口前的燃烧过程，提高理论燃烧温度，强化高炉冶炼，增加高炉煤比，但其和高炉提高风温不同，它不能带入附加的热量，其影响如下：

1、 提高高炉冶炼强度

由于鼓风含O2提高之后，高炉燃烧焦炭和煤粉的能力提高，也就是提高了高炉的冶炼强度，由于鼓风和富氧含纯氧不同，富氧率提高1%，能提高冶炼强度4.76%，也就是说高炉产量按理论计算应提高4.76%。

2、 高炉富氧有利于炉况顺行

高炉富氧后，由于燃烧同样的碳，其燃烧产物量下降，在一定的条件下相当于高炉减风，炉内煤气上升阻力减少，有利于高炉顺行，如果保持原有的煤气量，则相当于高炉加风。

3、

; 对高炉焦比的影响

高炉富氧对高炉综合焦比影响有好有坏，一般变化不大，但由于富氧后，煤比大大提高，可促使焦比降低。

4、 高炉富氧之后，能提高高炉煤气的热值

富氧后，由于煤气中N2量减少，有效的CO、H2相对增加，能提高煤气的热值，鞍钢统计富氧1%，高炉煤气的热值提高3.4%，热风炉反应好烧炉。

5、 高炉富氧更有利于冶炼能耗高的铁种

对于综合焦比很高铸造铁、硅铁等耗热量大的铁种，不仅能大大降低其燃耗，还能提高其产量。

敬业高炉富氧是在氧气富余的条件下进行，预计8月15日第三台制氧投产，9月1日高炉必须应用富氧来大幅度提高生铁产量，满足炼钢生产。将增煤比放在第二位，适当增煤，使风口理论燃烧温度维持合理水平，保高炉顺行。

三、 高炉富氧供氧方法和安全用氧

目前高炉富氧供氧方式分为三种，第一种机前供氧，即将氧气送入鼓风机吸风口和鼓风一起加压，经送风系统进入高炉风口内，国外有使用此种办法的，国内没有，第二种方式，机后供氧，即在鼓风从风机主管出来之后，在放风阀前某处，将氧气加入和冷风混合经加热送入炉内，这是国内大多数厂家使用的办法，第三种实际也是机后供氧，在炉台通过氧煤枪和煤粉混合，直送风口前，目的是提高局部区域氧浓度，使煤粉更完全燃烧，鞍钢作高煤比试验时用过，攀钢用过，包钢试验时也用过。天津铁厂5#高炉有一套比较完整的氧煤枪供氧装置，由于安全原因，未敢使用，在2003年该高炉改造性大修已拆除。现在有的厂家应用的氧煤枪介质实际是压缩空气，因为从理论研究和实验室试验并不能证明这种方法，局部区域含O2升高，只要氧和空气混合，立即能达到均匀混合的程度，而且是在极短的时间内完成。

敬业高炉富氧采用机后供氧的方法。从氧气厂来氧压力为1.6mpa，经两次减压进入冷风管道，高炉工长只要控制氧气压力调节阀即可达到所需的供氧量比较方便。

高炉应用富氧冶炼一定要保证安全生产，国内高炉在应用富氧时造成过燃爆，导致人员伤亡，还有的厂在初次应用富氧时，由于氧气流量表不准，使实际供氧大大增加，而大量的烧坏高炉风口，它不是渣铁烧坏的，而是高温的气体将其熔蚀、烧坏的。

应用氧气发生安全事故的原因，一者氧气本身就是强氧化剂，易燃易爆。二者使用不当，特别是送氧初期开启最后一道阀门，瞬间氧气流速极高，若管道内有残存的尘粒，铁锈片等杂物，也随氧气在管道内高速流动和管壁摩擦，产生火花，使氧气和金属铁迅速反应生成FeO，温度高，其为液体状态在管道内流动，使管壁变薄而爆裂，再引燃其他物质。因此，为防止事故氧气管道阀门必须干净，经过强度和严密性试验，脱脂和严格吹扫，不使管内有残留杂物。再者在开启氧气阀门前在管道内充N2，能减少阀门前后的压差，

N2也能熄灭火源，等氧气阀门全开，氧气接通后关闭充N2阀门。

用氧虽然危险，只要按操作规程正确使用，还是可以安全应用富氧和富氧喷吹煤粉技术的。

篇三：昆钢5号高炉富氧喷煤实践

摘要昆钢5号高炉通过采取维持适宜的理论燃烧温度、控制一定的氧过剩系数及湿度等技术手段，保持充沛的炉缸热量，配合调整装料制度，冶炼低硅生铁，控制适宜的回旋区大小，维护合理操作炉型，实施均匀喷吹等技术措施，形成一套富氧喷煤的操作技术，高炉强化冶炼水平逐年提高。

关键词高炉炉缸热量富氧喷煤

1概述

昆钢5号高炉2000年11月1日停炉扩容大修，炉容由620m3扩容为700m3，炉缸直径由6m扩为6.2m，炉缸容积由90．43 m3。扩为105．69 m3，炉身高度由12 m降为1

1．7 m，风口数目由12个增加为16个，高炉于2001年1月24日投产。投产以来，结合高炉自身特点，采取维持适宜的理论燃烧温度、控制一定的氧过剩系数及湿度等技术措施，保持充沛的炉缸热量，配合装料制度调整，控制适宜的回旋区大小，维护合理操作炉型，实施均匀喷吹等技术手段，形成一套富氧喷煤的操作技术，高炉强化冶炼水平逐年提高，各项经济技术指标均达到国内同类型高炉先进水平(见表1)。

2生产操作实践

2.1调整炉缸热量

冶炼过程中保持充足而稳定的炉温，是保证高炉稳定顺行的基本前提，也是保证产品质量的必要条件。如今高炉冶炼强度较高，高炉操作追求“低化学热，高物理热”，既提高高炉的抗风险能力，又提高高炉的技术经济指标。基于此，5号高炉用炉腹煤气量VBG)与风口前理论燃烧温度(tf)的乘积表示炉缸煤气热量。随着风口喷煤比的提高，通过调整燃料比和tf，将VBG×tf控制在一定范围内，既保证有充足的热量加热渣铁，又可追求较低的炉腹煤气量，提高料柱透气性指数，实现高强度冶炼。

(1)确定合适的VBG×tf。自投产以来，5号高炉相继采取富氧、减湿、增加喷煤量、提高风温的技术手段提高冶炼强度，对VBG×tf值进行了测算，具体见表2。

从表2可看出：随着高炉冶炼水平的不断提高，适宜的VBG×tf值在一定范围内波动，5号高炉将此值范围规定在(3．80～4．00)×107(m3／min)℃．此值过高，炉温向热；此值偏低，炉缸热量不足。在以后的生产实践中，经过统计测算，证明了此值的规定范围比较合理，具体指标见表3。

(2)调整VBG×tf值具体手段。影响炉腹理论燃烧温度的因素有：风温、富氧率、鼓风湿度、喷煤量。影响煤气量的因素有：富氧率、鼓风湿度、喷煤量、风量。为把VBG×tf值控制在合适的范围内，5号高炉具体操作措施如下：

①尽量使用高风温。为保证较高的煤比及较高的煤粉燃烧率，提高高炉的冶炼水平，高风温是必要条件。5号高炉配备3座热风炉，根据设备状况确定送风时间，烧炉时，正确调节煤气与空气比例，快速烧炉，充分发挥热风炉的潜能，使风温在原基础上提高了40～50℃；2004年3月8日采用热管式预热器预热煤气和助燃空气，煤气温度可预热到117℃，助燃空气可预热到151℃，风温可提高500℃，达到1 070℃。

②控制适宜的理论燃烧温度。在炉内，理论燃烧温度过高，煤气体积膨胀，恶化料柱透气性；理论燃烧温度过低，渣铁物理热不足。提高喷煤量，理论燃烧温度降低；富氧鼓风时，理论燃烧温度升高，因此，采取不能富氧时取理论燃烧温度下限、富氧时取上限，以获得适宜的理论燃烧温度。适宜的理论燃烧温度为2100～2300℃。控制手段是：风温用完，调节喷煤量和加湿量，随喷煤量提高到80kg/t，停用加湿，随着富氧量增加，喷煤量大幅度上升，2003年富氧率达到1．03％，喷煤量达到142kg/t。

③控制合适的炉腹煤气量。炉腹煤气量过多，导致炉料下降阻力增加，实际上高炉过程是在追求低的炉腹煤气量。当增加富氧量、提高煤比时，减少湿度，甚至停用加湿手段，保持合适的VBG值。

④选择富氧、喷煤最佳配合值，控制一定的氧过剩系数。大气鼓风时煤粉的燃烧率小于70％，而富氧鼓风，煤粉燃烧率可迅速提高到80％～90％。氧过剩系数低，煤粉燃烧率小，燃烧不完全的煤粉随粉气上升，恶化料柱透气性。生产实践证明：适宜的氧过剩系数不应低于1．15。高炉操作中，富氧率为0．60％～0．80％时，喷煤量控制为110～130kg/t,氧的过剩系数为1．29；富氧率为0．80％～1．00％时，喷煤量控制为130～150kg/t，氧的过剩系数为1．18，此时，煤焦置换比可达到1．0。因利用炼钢余氧富氧，富氧率不可能过高。

⑤在高强度冶炼水平下，每次喷煤量的调整幅度必须小于500 kg/h，以免导致理论燃烧温度和炉腹煤气量波动较大，影响炉况的稳定顺行。

2.2调整装料制度

根据冶炼水平的提高，矿批由15t扩大到16．5t最过过渡到21t，装料顺序由OO↓CC↓改为400↓CC↓OOCC↓，最终过渡为OOOCC↓，在保证炉况顺行的前提下发展中心煤气流，提高煤气利用率。

2．3控制合适的回旋区大小

回旋区形状和大小，反映了风口进风状态，影响煤气流和温度的分布以及炉缸的均匀活跃程度，是形成炉缸煤气初始分布的重要参数。

回旋区有个适宜的深度，过大或过小将造成中心或边缘煤气流发展。要在提高煤比的同时，维持相对稳定的回旋区大小，必须调整鼓风动能。在现有的鼓风动能计算公式中应考虑到鼓风的各参数作用，但未包括煤的燃烧及煤中氢、氧释放，而实际过程由于煤的分解吸热以及煤的加热升温过程，使风口燃烧煤粉与燃烧焦比很大程度上减弱了鼓风的穿透力。

5号高炉充分考虑这一因素，加之为了提高喷吹的均匀性，大修后，风口增加了4个，为16个，风喧径全部设计为120 mm，进风面积为0．196 m2。随着采取富氧大喷煤的技术，鼓风动能相应一定程度上有所增加，中心煤气流过分发展，形成了管道行程，因此采取适当增加进风面积的办法(将8个风噎径由120mm更换为130mm)，减小风速，适当降低鼓风动能，经过计算回旋区长度为0．88 m，既保证了煤气流向中心扩展，使中心保持一定的温度，又控制焦炭堆积数量，维持了良好的透液性和透气性。

2．4保持“概念渣量”不变

在高煤比的冶炼条件下，煤粉在风口不能完全燃烧，未燃煤粉在软熔带参与碳的直接还原反应，使软熔带的焦窗作用变差，这时未燃煤粉与初渣一起被认为使焦窗堵塞，等量视作初渣，因此把高炉初渣量加未燃煤粉统称为“概念渣量”。

为使煤比提高后，高炉的透气性不变差，5号高炉在一定的产量水平下，保持“概念渣量”不变。大量文献表明：大气鼓风时，煤粉在风口的燃烧率为68％，喷吹100 kg／t煤粉，需要降低渣量32 kg／t。5号高炉在公司实施“精料方针”中，提高人炉综合品位、降低三烧的SiO2含量(由6．03％降至5．37％)，以保持“概念渣量”不变。

2．5采取小高压

2000年利用大修机会，对煤气除尘系统进行改造，重力除尘器后增加旋风除尘器，在旋风除尘器与洗涤塔之间安装了调压阀组，5号高炉的顶压可提高到0．055 MPa，生产中将顶压逐步由0．035 MPa提高到0．045 MPa，最后达到0．052 MPa。顶压提高适当降低了煤气流速，控制煤气流使之分布均匀合理，提高炉况顺行程度；同时改善了煤气利用，煤气利用率由40％提高到43％。

2．6冶炼低硅生铁

高风温、高压、富氧喷煤为冶炼低硅生铁创造了条件，生铁含硅控制在0．25％～0．35％，铁水温度控制在1430±20℃。冶炼低硅生铁，一定程度降低了高炉热储备，一旦外部条件发生变化，容易造成铁水温度不足，影响炉况顺行，轻则产生废品，重则炉凉结瘤。为此，采取以下技术手段：

(1)提高制粉和喷吹系统的稳定性，避免因制粉或喷吹系统故障停煤造成重负荷冶炼的不利局面，一旦出现故障造成喷煤中断，及时采取停氧、减风、上部集中加焦甚至慢风等措施，以防止炉凉。

(2)重视原燃料的理化指标变化，若煤粉灰分升高、矿石品位下降、焦炭灰分升高，5号高炉操作上勤观察、分析，勤调剂，避免炉温下降或煤粉燃烧不完全影响炉况顺行。 5号高炉通过上述措施实现了低硅生铁冶炼，炉况保持稳定、顺行。

2．7 维护合理的操作炉型

5号高炉炉体冷却方式为工业水冷却，进水温度高，水质差，冷却壁容易结垢，降低甚至损坏冷却壁冷却功能。2001年元月份开炉，仅半年就出现冷却壁损坏，至今冷却壁已损坏30块。为维护合理的操作炉型，利用检修机会，对损坏的冷却壁采取安装微型冷却器的冷却功能再生移植方案，至今已在19块损坏的冷却壁上安装微型冷却器114个，恢复了一定的冷却功能，并且于2004年11月对炉腹、炉腰、炉身进行喷涂造衬。

3 结语

昆钢5号高炉自开炉至今，通过对VBG×tf值、回旋区大小等操作参数的调整，形成自己的一套富氧喷煤操作技术，在保证炉况稳定顺行的基础上，实现了高水平强化冶炼。

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