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

350m3高爐年產(chǎn)量多？

??

濟(jì)鋼

350m3

高爐高富氧生產(chǎn)分析

劉學(xué)燕，趙曉明，張

哲

（濟(jì)南鋼鐵股份有限公司

第一煉鐵廠，

山東

濟(jì)南

250101

）

摘

要：分析了濟(jì)鋼

350m3

高爐高富氧對(duì)產(chǎn)量、理論燃燒溫度、爐況順行狀況、焦比和生

產(chǎn)效益的影響。
??

高富氧可提高產(chǎn)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(chǎn)應(yīng)低富氧高噴煤，

根據(jù)濟(jì)鋼目前的情況，

富氧率以

2%

～

3%

為宜。

關(guān)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(hào)：

TF538。
??5

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：

A

文章編號(hào)：

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(jì)南鋼鐵股份有限公司第一煉鐵廠（簡(jiǎn)稱濟(jì)鋼第一煉鐵廠）現(xiàn)有

6

座

350m3

高爐，風(fēng)

機(jī)為

900

～

1100

m3/min

。
??

2003

年

5

月實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)并聯(lián)后，風(fēng)機(jī)能力稍有提高，但仍不能滿足

進(jìn)一步提高冶煉強(qiáng)度的需要。濟(jì)鋼

3#20000m3/h

制氧機(jī)投產(chǎn)后，氧氣在滿足煉鋼生產(chǎn)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(duì)提高產(chǎn)量起到了非常重要的作用，

同時(shí)也對(duì)高爐

生產(chǎn)產(chǎn)生了其它方面的一些影響。

圖

1

近年來濟(jì)鋼

350m3

高爐的富氧率

表

1

2004

年濟(jì)鋼

350m3

高爐主要生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)

月份

利用系數(shù)

/t。
??(m3。d)-1

焦比

/kg。t-1

煤比

/kg。t-1

風(fēng)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(duì)高爐增產(chǎn)和爐況的影響

理論上富氧率每提高

1%

可增產(chǎn)

4。76%

。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，富氧率提高到一定程度后，爐況穩(wěn)

定性變差，突出表現(xiàn)在崩料次數(shù)增加，風(fēng)壓偏高，焦比升高。因此，富氧的增產(chǎn)效果受到影

響。
??按富氧率提高

1%

高爐增產(chǎn)

2。5%

估算

[1]

，

350m3

高爐

2004

年

8

～

12

月份日富氧增產(chǎn)在

780

～

820t

，月增加產(chǎn)量

23400

～

25400t

。富氧增產(chǎn)效果比較明顯。
??

由于

1#1750m3

高爐投產(chǎn)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(fēng)、渣口

180

個(gè)，爐況運(yùn)行狀態(tài)較差。

2004

年

4

月份后，在強(qiáng)化原燃料篩分與

管理的同時(shí)，

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(chǎn)量提高，焦比降低，坐料次數(shù)明顯減少。

2004

年

8

月份以后，富氧率進(jìn)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(shù)

5

～

7

次，經(jīng)常出現(xiàn)日崩料

10

次以上的情況，

同時(shí)爐缸工作狀態(tài)變差，風(fēng)渣口損壞個(gè)數(shù)增加，焦比升高。
??因此，

2004

年

350m3

高爐爐況

表現(xiàn)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(duì)理論燃燒溫度和焦比的影響

表

2

列出了

2004

年

8

、

9

月份濟(jì)鋼及國(guó)內(nèi)

200

～

499m3

高爐焦比前

5

名的單位部分技術(shù)

經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
??

表

2

2004

年濟(jì)鋼及焦比前

5

位單位

350m3

高爐部分指標(biāo)

月份

單位

利用系數(shù)

/t。(m3?d)-1

風(fēng)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(tái)

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(zhǎng)治

3。135

1079

1。155

368

151

2068

濟(jì)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(zhǎng)治

3。099

1071

1。022

355

149

2061

津西

3。551

1096

0。
??000

364

139

2059

邢臺(tái)

3。535

1140

0

。000

370

160

2052

濟(jì)鋼

3。699

1075

4。
??782

381

149

2215

計(jì)算風(fēng)口前理論燃燒溫度的經(jīng)驗(yàn)公式為

[2]

：

（

1

）

式中

Tf

——焦炭在風(fēng)口前的理論燃燒溫度，℃；

tb

——鼓風(fēng)溫度，℃；

f0

——富氧率，

%

；

WH2O

——鼓風(fēng)濕度，

g/m3

；

Kp

——煤粉在風(fēng)口前的耗熱系數(shù)，

(

℃

。
??t)/kg

；

M

——煤比，

kg/t

。

應(yīng)用公式（

1

）

，鼓風(fēng)濕度取

16g/m3

，煤粉耗熱系數(shù)取

2。0

（℃

。t

）

/kg

，對(duì)濟(jì)鋼

350m3

高

爐風(fēng)口前理論燃燒溫度做近似計(jì)算（見表

2

）

。
??可以發(fā)現(xiàn)，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(jì)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(jì)鋼第一煉鐵廠利用系數(shù)突破

4。0t/

（

m3。d

）高爐的部分指標(biāo)，可以看出，這

些高爐盡管實(shí)現(xiàn)了較高的利用系數(shù)，

但焦比相對(duì)于先進(jìn)高爐仍然偏高，

且焦比高的高爐對(duì)應(yīng)

理論燃燒溫度水平也比較高，除

6

月份實(shí)現(xiàn)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(gè)別高爐理論燃燒溫度超過了

2300

℃。
??

表

3

2004

年濟(jì)鋼利用系數(shù)

4。0

以上高爐部分指標(biāo)

高爐

時(shí)間

利用系數(shù)

/t。(m3?d)-1

焦比

/kg。t-1

煤比

/kg。t-1

風(fēng)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(duì)焦比與富氧率及風(fēng)口前理論燃燒溫度進(jìn)行討論。圖

2

、圖

3

分別示出了表

3

中

幾個(gè)單位的焦比與富氧率、風(fēng)口前理論燃燒溫度的關(guān)系。
??

由圖

2

可以看出，

富氧率提高，焦

比升高，兩者的相關(guān)系數(shù)為

0。387

。由圖

3

可以看出，在維持高爐正常運(yùn)行的理論燃燒溫度

范圍內(nèi)，焦比隨理論燃燒溫度升高而升高，兩者的相關(guān)系數(shù)為

0。609

，高于焦比與富氧率的

相關(guān)性。
??

這說明富氧率除通過影響煤氣量降低間接還原度進(jìn)而升高焦比外，

還通過提高風(fēng)口

前焦炭的燃燒溫度影響焦比。

圖

2

焦比與富氧率的關(guān)系

圖

3

焦比與理論燃燒溫度的關(guān)系

噴煤與富氧對(duì)高爐冶煉和操作的影響很多方面可以相互補(bǔ)充，

高爐生產(chǎn)中應(yīng)控制兩者的

相對(duì)量

[3

～

4]

。
??在風(fēng)機(jī)能力能夠滿足高爐需求的情況下，應(yīng)在提高煤量的同時(shí)，控制適宜的

富氧量。從維持適宜理論燃燒溫度的角度，根據(jù)式（

1

）

，濟(jì)鋼

350m3

高爐一定噴煤水平下

對(duì)應(yīng)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(fēng)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(duì)高爐效益的影響

富氧對(duì)高爐生產(chǎn)效益的影響主要表現(xiàn)在富氧提高產(chǎn)量，

影響爐內(nèi)溫度場(chǎng)、

氣流分布、

間

接還原、

爐缸工作和高爐順行程度進(jìn)而影響焦比，

氧氣本身的費(fèi)用及富氧工序投資和日常維

護(hù)費(fèi)用等。
??

忽略富氧工序投資和日常維護(hù)費(fèi)用對(duì)效益的影響，按富氧率提高

1%

，焦比升高

0。50%[5

～

6]

，根據(jù)當(dāng)月焦炭的結(jié)算價(jià)格，

2004

年

8

～

10

月份濟(jì)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%) 。