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高炉富氧率修改稿

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关于炼铁工艺中富氧率的概念与计算

关于炼铁工艺中富氧率的概念与计算

《高炉喷吹煤粉知识问答》P197 《高炉喷煤技术》P81
富氧率 富氧量 风量 富氧量
5
《炼铁原理与工艺》P216 富氧率：单位体积风中含有的来自工业氧气的氧量。 1m3 鼓风中含氧量 V 氧为
X V氧 0.5 f X O 2 0.21 1 f O 2 b 0.21 0.21 0.29 f X O 2 1 b
7
此式应该是鼓风含氧量计算的通式。 式中第二项为鼓风湿度引起 的氧的增量（数量级 10-3）;第三项为富氧引起的氧的增量（数量级 10-2） 。 高炉炼铁中所说的富氧率是指因富氧鼓风使鼓风中含氧量提高 的幅度，上式中的第三项就应是通常所说的“富氧率” ，这里用 f0 表 示，即
f 0 ( a 0.21) W
%
此式实则是 富氧率=(0.995-0.21)×W’ W’ 是每立方米鼓风中氧气数量。
2
《实用高炉炼铁技术》P441 富氧率的算式是 当氧气入口在冷风管道孔板前面时
(Q风 Q氧 ) (0.21 0.29 f ) Q氧 b 100 % B 0 . 21 Q 风
不考虑湿分时
B (b 0.21) Q氧 Q风 100
%
当氧气入口在冷风管道孔板后面时
Q风 (0.21 0.29 f ) Q氧 b 100 % B 0 . 21 Q Q 风 氧
3
《高炉炼铁工艺及计算》P409 鼓风含氧量 O2 (0.21 0.29 ) (1 ) O氧 m 3 / m 3 风 此式整理后得到 O2=0.21+0.29φ+( O 氧―0.21)×β+0.29φ×β 式中

高炉富氧率

高炉富氧率

高炉富氧率
高炉富氧率是指高炉煤气中含氧量的比例。

在高炉冶炼过程中，通过给高炉喷气等方式增加炉内的氧含量，可以提高炉内燃烧的温度和效率，同时促进炉内物料的还原反应。

高炉富氧率是衡量高炉炼铁质量和能源消耗的重要指标之一。

一般来说，增加高炉富氧率可以提高高炉的冶炼产能和炉渣质量，降低炼铁过程中的能耗和环境污染物排放。

但是，过高的富氧率也可能导致炉内燃烧过猛，甚至造成炉喉局部过热和炉缸刚性失效等问题。

因此，在确定高炉富氧率时需要综合考虑高炉运行的稳定性、炉缸寿命、产能和能耗等因素，并且根据不同的高炉冶炼条件和生产目标进行优化调整。

高炉常用计算公式审批稿

高炉常用计算公式审批稿

高炉常用计算公式 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】炼铁用计算公式1、根据焦炭负荷求焦比焦比=1000/（负荷×综合品位）=矿批/(负荷×理论焦比)2有效容积利用系数=每昼夜生铁产量/高炉有有效容积3焦比=每昼夜消耗的湿焦量×(1－水分）/每昼夜的生铁产量4理论出铁量=（矿批×综合焦比）/=矿批×综合品位×不考虑进去渣中的铁量因为焦炭也带入部分铁5富氧率=－×富氧量/60×风量=×富氧量/风量6煤比=每昼夜消耗的煤量/每昼夜的生铁含量7 综合焦比=焦比+煤比×8 综合燃料比=焦比+煤比+小块焦比9 冶炼强度=每昼夜消耗的干焦量/高炉有效容积10 矿比=每昼夜加入的矿的总量/每昼夜的出铁量11 风速=风量（1-漏风率）/风口总面积漏风率20%12 冶炼周期=（V有 -V炉缸内风口以下的体积）/（V球+V烧+V矿）×88%=（V球+V烧+V矿）×88%13 综合品位=（m烧×烧结品位+m球×球品位+m矿×矿品位）/每昼夜加入的矿的总量14 安全容铁量=×ρ铁×1/4πd2hh取风口中心线到铁口中线间高度的一半15 圆台表面积=π/2（D+d）体积=π/12×h×(D2+d2+Dd)16 正方角锥台表面积S=a2 +b2 +4( a+b/2)hV=h/3(a2+b2+ab)=h/3(S1+S2+√S1S)17、圆锥侧面积M=πrl=πr√r2+h2体积V=1/3πr2h18、球S=4πr2=πd2V=4/3πr3=π/6d319、风口前燃烧1kg碳素所需风量（不富氧时）V风=24×1/+ f为鼓风湿度20、吨焦耗风量V风=（+）×1000×85%f为鼓风湿度 85%为焦炭含碳量21、鼓风动能（1）E=（764I2-3010I+3350）dE-鼓风动能 I-冶炼强度（2）E=1/2mv2=1/2×Q×r风/（60gn）v风实2Q-风量 r风-风的密度 g= n-风口数目22、石灰的有效容剂性CaO有效=CaO熔-SiO2×R23、洗炉墙时，渣中CaF2含量控制在2%-3%，洗炉缸时可掌控在5%左右，一般控制在%每批料萤石加入量X=P矿×TFe×Q×(CaF2)/([Fe]×N)P矿-矿批重 TFe-综合品位 [Fe]-生铁中含铁量Q-吨铁渣量 (CaF2)-渣中CaF2含量 N-萤石中CaF2含量24、风口前燃烧1kg碳素的炉缸煤气量V煤气=（+）/（+）××C风C风-风口前燃烧的碳素量，kg25、理论出渣量渣量批=QCaO批/CaO渣渣量批-每批炉料的理论渣量，tQCaO批-每批料带入的CaO量，tCaO渣-炉渣中CaO的含量，%25、喷吹煤粉热滞后时间t=V总/（V批×n）V总-H2参加反应区起点处平面（炉身温度1100℃～1200℃处）至风口平面间的容积，m3V批-每批料的体积，m3n-平均每小时的下料批数，批/h26、高炉某部位需要由冷却水带走的热量称为热负荷，单位表面积炉衬或炉壳的热负荷称为冷却强度Q=CM(t-t0)×103Q-热负荷 kJ/hM-冷却水消耗量，t/hC-水的比热容，kJ/(kg.℃)t-冷却水出水温度℃t0-冷水进水温度，℃。

机前富氧在高炉系统的实践应用康哲

机前富氧在高炉系统的实践应用康哲

机前富氧在高炉系统的实践应用康哲发布时间：2021-12-26T06:05:33.114Z 来源：基层建设2021年第27期作者：康哲[导读] 随着工业技术的不断发展，稳定的高炉富氧率可以强化高炉冶炼；随着机前富氧全自动方式技术不断完善成熟，已应用到高炉，大幅降低焦比、降低成本，稳定高炉，增加收益。

陕西龙门钢铁有限责任公司陕西韩城 715405摘要：随着工业技术的不断发展，稳定的高炉富氧率可以强化高炉冶炼；随着机前富氧全自动方式技术不断完善成熟，已应用到高炉，大幅降低焦比、降低成本，稳定高炉，增加收益。

本文着重介绍机前富氧改造和的实际应用效果，并广泛推广。

关键词：高炉；机前富氧；风机；安全1前沿高炉富氧鼓风，就是在高炉大气鼓风中加入工业氧，以提高高炉鼓风含氧浓度，强化风口区燃料燃烧，从而提高鼓风含氧浓度。

它是一种高炉强化冶炼技术，高炉鼓风含氧量，提高高炉燃烧焦炭和煤粉的能力提高，也就提高了高炉的冶炼强度。

由于冷风和富氧的含氧量不同，富氧率提高 1%，冶炼强度就能提高 4.76%目前，国内大部分高炉采用的供氧方式：利用氧气压缩机压缩增压至 2.5MPA，调压至 1.6MPA 后送至炼铁，再经炼铁高炉调压至 0.6MPA，送入高炉鼓风后风管，以供高炉机前富氧鼓风。

机前富氧则是维持高炉鼓风机鼓风量不变，将制氧站低压氧气（一般是 10~15kpa 左右）从高炉的风机机前吸入侧混入，从而使鼓风中的氧气含量增加，以达到高炉富氧鼓风。

此项技术最早是在日本某钢铁公司首先采用，国内已有钢厂引入此项技术，已成功投入使用，运行效果良好。

2 某钢厂机前富氧改造从氧气站敷设氧气管道（15kPa），架空敷设至高炉鼓风机站旁（氧气压力不小于 10Pa），管道采用无缝钢管材质为 20#钢。

在高炉鼓风机站旁，通过切断阀、减压阀、流量控制阀、流量计等两组阀组，三支氧气支管管道分别输送至高炉风机房内的三座鼓风机机前进风管道（三台风机两开一备），在鼓风机进气管道与空气充分混合后，经鼓风机压缩，送往高炉冷风管道。

高炉QC小组提高喷煤比降低入炉焦比降低高炉燃料比

高炉QC小组提高喷煤比降低入炉焦比降低高炉燃料比
下一步打算
黄石新兴炼铁厂高炉降耗QC小组成立于20103年
一、小组概况：
本小组成立于2013年2月，具有扎实的 QC理论基础知识、丰富的冶炼理论知识和 生产实践经验，小组成员有行政领导、工 程技术人员和班组骨干。
小组成员情况：
组长
小组名称 课题名称
活动周期
姓名 彭云雄 高学谦 丁明春 乔彪海 王晓勇 高志刚 陈明信 祁鹏飞 武志军 占玺
实施以“精料”为 原则的操作方针
综合燃料比降 到530kg/t 以下
右
高炉
高学谦 2013年9月
八、对策实施：
（一）针对第一点冶 强控制偏高，风温、 顶压使用偏低的原因：
采取了降低冶强、提 高负荷，增加顶压、 降低压差的措施
高炉大修开炉后，受 原燃料市场条件的制 约，炼铁成本压力较 大，2013年9月份采 取了降低冶强，提高 综合负荷，增加炉顶 压力，降低炉内压差 的措施，取得了初步 成效。
以来，中心气流过盛，炉顶温度偏高，煤气利用率差，燃 料比消耗偏高等。根据本高炉目前现状，通过对外考察经 QC小组分析研究解决上述问题后，高炉应具备降耗的条 件，可以完成上述目标。
四、现状调查：
黄石新兴管业有限公司炼铁厂高炉炉容616m3， 于2009年开炉投产，长期以来入炉原料主要是 105m2带式烧结料和球团矿、生矿还配比本厂内 部碎铁。入炉原料品种多度、结构复杂、粒度不 均匀，导致装料制度与送风制度不太匹配，气流 过盛，煤气利用率较低，燃料比消耗偏高，虽采 取多方面措施，但效果并不理想（见下表）。
的措施一直未能实施，进入2014年后随着公司指标目标的要求，对新兴股份
五大工业园区进行月底“裸对标”指标评比。高炉应具备大富氧大喷煤的能

高炉富氧率修改稿

高炉富氧率修改稿

(3)
上三式中 Q氧为氧气量， Q风为风量（m3/min 或 m3/h）；b为氧气纯度；f为 鼓风湿度。 这个富氧率B 也是指风中氧含量的增量， 但此增量还包含大气中湿分 影响，范围有些扩大。该式计算时考虑了冷风和氧气的计量问题，实用性强些。
7
1. 两类不同的富氧率概念及其算式.
（2） 第二类富氧率 第二类富氧率，是指鼓风中兑入氧气（或富氧气体）的数量。 1) 文献[3，4]中的富氧率是 1m 鼓风中应有如下成分（体积）：富氧率 XO2， 湿度f，干风 1－f－XO2 ,则 1m3 鼓风中含氧量为
4
1. 两类不同的富氧率概念及其算式
在炼铁业界目前有两类富氧率的概念，比如富氧率1％，一种说法是指鼓风 中氧的含量提高了1％；另一种说法是指鼓风中加进了1％的氧气。两者的概念是 不同的，由此所进行的相关计算也是不同的。现在炼铁专业类书籍不少，书中多 做以介绍，富氧率的算式也可谓“五花八门”，还没有统一与规范。据此，笔者 对所搜集整理的关于炼铁富氧率的定义及算式做以评介。
3
前
言
富氧鼓风后，煤气中CO浓度提高，煤气还原势增强，促使高炉内间接还原发 展，有利于炼铁焦比的降低。
目前， 世界上各国都普遍重视高炉富氧喷煤技术。 它们的结合可以取长补短， 充分发挥各自的优点。如果高炉鼓风不富氧，较高的煤比，高炉难以接受；如果 高炉不喷煤，富氧率也不能太高。只有把两者很好结合起来，保持煤氧间的合适 比例，高炉冶炼才能进入一个较佳状态，获得较好的技术经济指标，得以实现强 化冶炼、增产节焦降耗之目的。富氧喷煤是发展炼铁生产的必由之路。
9
1. 两类不同的富氧率概念及其算式
3) 文献[6]中给出的富氧率概念是 “单位体积风中含有的来自工业氧气的氧 量”，1m3 鼓风中含氧量V氧为

高炉富氧率的安全要求

高炉富氧率的安全要求一、引言高炉是冶炼铁和钢的主要设备之一，而富氧率是其中一个非常重要的参数。

富氧率是指炉内风量与理论需氧量的比值。

富氧率较高有助于提高产量和热效率，但也会增加炉内氧气的浓度和温度，从而增加一些安全隐患。

因此，对于高炉富氧率的安全要求，必须引起足够的重视。

二、高炉富氧率的安全风险1. 炉内温度升高在高炉运行过程中，富氧率的增加会增加炉内氧气的浓度和温度，导致炉内温度升高。

当炉内温度超过高炉材料的热稳定性温度时，会引发热击破、炉衬膨胀等问题，严重时还会导致高炉爆炸。

2. 炉喉结焦当富氧率过高时，炉内温度升高会引发炉料表面的结焦，从而挤压炉喉的通道，导致炉喉堵塞，严重时还会引发高炉喷吐等事故。

3. 炉喉爆炸当富氧率过高时，炉口内的炉渣和铁水会燃烧加剧，燃烧产生的高温高压气体会冲入炉喉，加剧炉喉结焦、堵塞问题，最终会引发炉喉爆炸。

4. 炉顶渣沫当富氧率过高时，炉内氧气的浓度会增加，产生的高温高压气体会加剧炉内铁和炉渣的反应，增加炉顶渣沫的生成量，严重时还会造成炉顶喷溅、火灾等事故。

三、高炉富氧率的安全要求为了确保高炉运行的安全稳定，必须对富氧率进行科学合理的控制，并制定相应的安全管理措施。

具体的高炉富氧率的安全要求如下：1. 确定合理的富氧率首先，要根据高炉的生产情况、原料品位、鼓风系统的能力等因素，确定一个合理的富氧率范围。

在此基础上，再根据生产实际情况进行动态调整，确保不超出安全范围。

2. 加强自动控制对于高炉的富氧率，要使用先进的自动控制系统进行控制。

此外，还要加强实时监测和数据分析，及时发现和解决可能存在的问题。

3. 强化安全管理高炉富氧率的安全要求是一个系统工程，需要各个环节共同协作。

因此，必须强化安全管理，制定科学合理的安全管理制度，加强安全培训和宣传教育，提高员工的安全意识。

4. 做好应急预案在高炉富氧率出现异常或可能出现安全事故时，必须立即启动应急预案。

预案要明确责任分工和应急处置流程，加强应急救援力量和装备建设，确保及时有效地处理突发事件。

南钢1号高炉炉役后期冶炼优化实践


渣性能提高煤气 利用率 ， 实现 了现有条 件下技术 经
济指标 的不断优化 和提高 （ 见表 １ 。 ）
注： 指标 为工艺数据
２ １ 年第 ３期 ０１
南钢 科技 与管理
２ ３ 上 下部 调剂 ．
２ ９
１ 号高炉使用 的风机 已经全风作业 ， 为提高 产量 和煤 比采取 了提高 富氧 的措施 ， 由于 热风炉 送风 能 力低 （ 风温 １４ ０３℃ ） 提高富氧率成为提高煤 比的必 ， 要条件 。一般情 况下富氧率提 高 １ ％可增 产 ２ ５ 。 ．％
表 １ 近半年 １ 号高炉主要技术指标
月进行 了上半部 重新切砖 以及 喷涂造衬 ， 高炉 生产
渐人佳境 。如今 １ 高炉进 入炉 役后期 ， 号 设备 老化 和各种不确定因素增加 ， 同时原燃料质量 下降 ， 尤其 块矿 比例提高到 ２ ％ ， 过采取炉 内外操作技术 措 ０ 通
施维 持 风 口一 定 的 鼓 风 动 能 和 理 论 燃 烧 温 度 ， 化 优
盖。
２ 煤气利用率提高到 ４ ％左右 。 ， ４
３ 管理措 施 ３ １ 值班 室管理 ．
表 ３ 块 矿 成 分 表
１ 炉 内操作 的稳定性对于整个高炉 的稳定 高效 ） 生产至关重 要。针对 高炉 连续性 生产 的特 点 ， 要求 工长系统思考 ， 分析好上班 ， “ 操作好 本班 ， 照顾好下 班 ” 尤其针对交接 班炉 温 、 ， 制定铁 水物理 热 １５ ４ ０～ １８ Ｃ ４ ０ｏ 的考核指标 ， 各班炉温波动减少。
２ 根 据原 燃料 情况 ， ） 通过 渣碱 度 、 中 Ａ： ， 渣 １ 、 Ｏ 当修补 ， ３月份采用 了热喷 涂工艺 ， 幅度 缩短 了维 大

高炉大喷煤量与富氧率的合理搭配[1]

第18卷第1期2006年1月 钢铁研究学报 Journal of Iron and Steel ResearchVol.18,No.1　J an.2006作者简介:许　莹(19712),女,博士生; E 2m ail :yuyingdd @ ; 修订日期:2004212202高炉大喷煤量与富氧率的合理搭配许　莹1,2,　胡宾生2(1.东北大学材料冶金学院,辽宁沈阳110004;　2.河北理工学院冶金工程系,河北唐山063009)摘　要:为改善高炉冶炼效果,采用两段卧式燃烧炉模拟实际高炉喷煤工艺条件,系统研究了不同条件下富氧喷煤对煤粉燃烧过程的影响。

在热风富氧的条件下,单种煤和混合煤的燃烧率随富氧率的增加都有提高,而且无烟煤燃烧率的提高幅度略高于烟煤。

缩小煤粉粒度、提高热风温度都有利于煤粉燃烧率的提高,但在鼓风富氧率比较高和煤粉粒度较细小时,煤粉粒度的变化对煤粉燃烧率的影响比较小,混合煤粉的燃烧率随热风温度升高而提高的幅度也略微下降。

关键词:高炉;喷煤;燃烧;富氧率中图分类号:TF53815 文献标识码:A 文章编号:100120963(2006)0120006203Proper Combination of Oxygen E nrichment Percentage With LargeAmount of Coal Powder Injection in B last FurnaceXU Y ing 1,2,　HU Bin 2sheng 2(1.Institute of Material and Metallurgy ,Northeastern University ,Shenyang 110004,Liaoning ,China ;2.Department of Metallurgy ,Hebei Institute of Technology ,Tangshan 063009,Hebei ,China )Abstract :In order to improve the effect of BF.The influence of oxygen enrichment on pulverized coal combustion was studied under the simulation burning conditions of BF with two system burning f urnace.Proper oxygen en 2richment percentage was chosen.All the phenomena of experiment were analysed.The results show that under the condition of hot 2blast air and oxygen enrichment ,the combustion rate of single coal and mixed coal is increased ,but the bituminous coal is better than anthracite coal.The increase of combustion rate can also be gained by reduc 2ing the size of pulverized coal and increasing the blast temperature.When oxygen enrichment percentage is high and the size of pulverized coal is small ,the influence is not apparent.K ey w ords :blast f urnace ;coal powder injection ;burning ;oxygen enrichment percentage 富氧是强化高炉冶炼的重要措施,在大喷煤过程中其作用尤为重要。

宣钢2500高炉技术指标

０
３．优化技术指标的措施 ３．１发挥综合原料场作用，均匀配料 为了满足２５００ｍ３高炉生产需求，同步建设了一台３６０ｍ２烧结机和一座年产１００万吨球团矿的链 箅机一回转窑，主要向２５００ｍ３高炉供料。对原来的原料场进行了改造，改造后的原料场供料系统更 加完善，可以按照来料种类和烧结机配料结构堆放多个铁混料堆，充分利用了１５个配料圆盘，尽可 能增加料堆的实际堆料层数，一般达到３０００～３５００层，采用变起点定终点的堆料方式，减少端部料 量，并实行全段面切取，端部料单独入仓，避免了原料成份波动。生产中烧结矿品位标准偏差降到 ０．５８％以下，ＳｉＯｚ％标准偏差控制在０．３％以内，对供２５００ｍ３高炉烧结矿、球团矿的质量稳定起到关键 作用。 ３．２开展配矿研究，优化入烧原料结构 针对宣钢原料品种多，料种杂等实际情况，从２００８年三季度以后，逐步确定以下优化流程：由 采购部门提供可采原料资源样本；对原料样本进行理化指标分析和基础性能测定，并与已有资源进 行比对，初步确定其烧结性能；根据原料性能确定烧结杯实验配矿方案，通过烧结杯实验确定某一 原料的烧结性能，确定最优生产配矿方案和适宜的操作控制参数，再通过性价比优化测算后确定原
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第十届全国大高炉炼铁学术年会论文集
料采购方案和生产使用方案，对生产使用中出现的问题，通过生产实践和烧结杯实验进行及时调整。 按此优化流程，从２００８年四季度到２００９年二季度对３０多种常用原料性能进行了测定分析，作 烧结杯实验１５０多杯次，在原料场Ｉ＃一－－９＃堆铁混料平铺前模拟五烧条件，进行烧结杯实验，确定最 佳铁混料结构，从而提高了３６０ｍ２烧结机烧结矿质量稳定性。２００９年ｌ～６月份烧结矿软融区间平均
表２ 指标 ２００８年四季度 ２００９年一季度 ２００９年二季度 ２５００ｒｎ３高炉２００８年四季度至２００９年二季度生产技术指标 利用 系数
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3. 富氧鼓风对高炉冶炼的影响
（1） 富氧率对风量、煤气量的影响 由风口前碳素燃烧反应 2C+O2＝2CO 及 C+H2O=CO+H2，分别以1m3鼓风和1kg 碳素作基准，进行不同鼓风含氧量条件下的燃烧计算，由计算能够看出，对于同 样鼓风量，随着鼓风含氧量（或富氧率）的提高，则有： 1) 燃烧的碳量增多，每富氧1％，可多烧碳量4.76％，亦即高炉冶炼强度能 够提高4.76％。如果炼铁焦比（碳比）不变，产量亦能提高4.76％； 2) 生成的炉缸煤气量增多，每富氧1％，能增加0.83％； 3) 煤气中CO的浓度提高，煤气的还原势增强，有利于氧化铁的间接还原。
2
前
言
富氧鼓风是强化高炉冶炼的有效措施之一。 富氧鼓风后， 由于风中氧的含量 增加，氮的含量减少，致使单位生铁的风量、煤气量都要减少；而对于同样体积 的鼓风，因氧的含量增加则可多烧碳素，生成的煤气量也要增多，因而高炉冶炼 强度提高、产量增加,这是一个问题的两个方面。 富氧鼓风能使风口前理论燃烧温度提高， 高炉热量向炉子下部和炉缸区域集 中，有利于高温生铁的冶炼，有利于改善喷吹煤粉的燃烧条件。富氧也能弥补喷 吹煤粉对理论燃烧温度降低的影响， 保持理论燃烧温度在合适的水平上。 当富氧 率过高时，高炉中部、上部热量会显不足，出现“冷化”现象。富氧鼓风并没有 为高炉开辟新的热源，只是出现热量的转移。
式中 b为工业氧气的氧含量，“XO2”为富氧率。 这个富氧率是以鼓风中加进氧气的纯氧量定义的， 概念比较独特。与第一类 富氧率相比较，假如知道XO2（富氧率）的数值，但是鼓风中氧的增量是多少，还 得去计算该式中的“XO2×(1-0.21/b)”部分才行；与其他第二类富氧率相比较， 如果知道富氧率XO2的数值，那么需要兑入多少氧气也还得计算“XO2/b”的值。这 个富氧率的概念虽然严谨， 但不够直观， 有些繁琐、 拗口， 将会影响它的实用性。
O2b (1 W ) (1 ) 0.21 (1 W ) 0.5 W a
经整理得到
(8) (8′)
O2b 0.21 0.29 (a 0.21) W 0.29 W
对于上式，由于 及W都是百分之几的小数，它们的积（式中第四项 0.29 × ×W）是很小的数，数量级为10-4 ，对O2b 影响不大，可以忽略。
16
3
2. 笔者提出的富氧率算式
3) 有些文献(如第二类富氧率)将笔者算式中的“W”称为富氧率 ，比如说在 100m3风中加进1m3氧气，富氧率就是1％了，这与炼铁界习惯说法不相符合，容易 造成混乱和失误。其实在这种情况下，W＝0.01，a＝1（纯氧），富氧率仅为 f0＝（1-0.21）×0.01＝0.0079（或0.79％）。所以有那样说法，可能是人们有 种错觉，以为加进了1％的氧气，富氧率就是1％了，实际上加进一份纯氧比未加 前只增加了0.79份；就是不加，原来的空气本身也还含有0.21份的氧。现在有些 文献将“W”定义为“用氧率”，这样还是合适的。
15
2. 笔者提出的富氧率算式
2) 笔者算式中注意到了富氧气体氧的纯度的影响，使算式更有普遍性。式 中的“W”，定义为 1m 风（混合风）中“富氧气体”量，而不说是“氧气”量， 这样定义更为准确。虽然高炉富氧用的气体多是炼钢转炉用的剩余氧气，它的纯 度很高（通常大于98％），这样情况下把 W 可以说成是氧气量。但是，像国外 有专供高炉炼铁使用的低纯度制氧机，制出气体的氧含量不是很高（如氧气纯度 60％左右），这时再把 W 说成是“氧气量”就不够确切了。
9
1. 两类不同的富氧率概念及其算式
3) 文献[6]中给出的富氧率概念是 “单位体积风中含有的来自工业氧气的氧 量”，1m3 鼓风中含氧量V氧为
X 0.21 V氧 0.5 f X O 2 0.21 1 f O 2 0.21 0.29 f X O 2 1 (7) b b
3
0.5 f X O2 0.21(1 f X O2 ) 0.21 0.29 f 0.79X O2
(4)
这里是以单位鼓风中加入的氧气（意为纯氧）量“XO2”作为富氧率的，它没有考 虑氧气的纯度问题，若考虑该算式还要进行修正。
8
1. 两类不同的富氧率概念及其算式
2) 文献[5]中提出的鼓风含氧量算式是:
f O (a 0.21) W
(10)
13
2. 笔者提出的富氧率算式
当高炉冶炼富氧率确定后，可由(10)式来计算所需的富氧气体数量
W f O /(a 0.21)
(m3 / m3 )
(11)
这里的 W 是每立方米混合风中富氧气体的数量，若规定高炉每分钟或每小时的 风量，就可以计算出每分钟或每小时的富氧气体数量。 包钢高炉采用下式计算富氧率
(3)
上三式中 Q氧为氧气量， Q风为风量（m3/min 或 m3/h）；b为氧气纯度；f为 鼓风湿度。 这个富氧率B 也是指风中氧含量的增量， 但此增量还包含大气中湿分 影响，范围有些扩大。该式计算时考虑了冷风和氧气的计量问题，实用性强些。
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1. 两类不同的富氧率概念及其算式.
（2） 第二类富氧率 第二类富氧率，是指鼓风中兑入氧气（或富氧气体）的数量。 1) 文献[3，4]中的富氧率是 1m 鼓风中应有如下成分（体积）：富氧率 XO2， 湿度f，干风 1－f－XO2 ,则 1m3 鼓风中含氧量为
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3. 富氧鼓风对高炉冶炼的影响
由燃烧计算亦能看出， 若高炉冶炼燃烧同样碳量， 则随富氧率的提高， 会有： 1) 所需风量减少，在表中所列富氧范围内，随鼓风含氧程度的不同，富氧 率增加1％，风量减少3.85％～4.55％； 2) 产生的炉缸煤气量亦减少，富氧率增加1％，炉缸煤气量将减少3.18％～ 3.76％； 3) 比较起来，富氧鼓风时风量减少的幅度大于煤气量减少的幅度。 由此应该明确，高炉采用富氧鼓风能够具有减少风量及煤气量的作用，仅仅 是对燃烧同样碳量或者对单位生铁而言。在保持（单位时间内）高炉风量不变， 或在一定限度内稍有减少时，高炉煤气量是随富氧率的提高而增加的。
fO 0.78 VO 60 V
式中 V0 －富氧气体量，m3/h；V－高炉（仪表）风量（包括V0在内），m3/min； 0.78＝0.99-0.21 （包钢氧气纯度为99％）。
包钢高炉富氧率算式与笔者导出的算式（10式）是相吻合的。包钢算式中的“V0 /（60×V）”就是笔者定义式中的“W”，它是用每分钟风量和小时氧量计算的。
3
前
言
富氧鼓风后，煤气中CO浓度提高，煤气还原势增强，促使高炉内间接还原发 展，有利于炼铁焦比的降低。
目前， 世界上各国都普遍重视高炉富氧喷煤技术。 它们的结合可以取长补短， 充分发挥各自的优点。如果高炉鼓风不富氧，较高的煤比，高炉难以接受；如果 高炉不喷煤，富氧率也不能太高。只有把两者很好结合起来，保持煤氧间的合适 比例，高炉冶炼才能进入一个较佳状态，获得较好的技术经济指标，得以实现强 化冶炼、增产节焦降耗之目的。富氧喷煤是发展炼铁生产的必由之路。
(Q风 Q氧 ) (0.21 0.29 f ) Q氧 b 100 ％ B 0 . 21 Q 风
(2)
不考虑湿分时
B (b 0.21)
Q氧 Q风
100 ％
当氧气入口在冷风管道孔板后面时（亦即风量、煤气量单独计量时）
Q风 (0.21 0.29 f ) Q氧 b 100％ B 0 . 21 Q风 Q氧
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1. 两类不同的富氧率概念及其算式
第二类富氧率虽然有多种说法、算式，但都是以加进氧气的数量定义的。对 于这种富氧率也多有“每富氧1％ 可增产4.76％”的叙述，但这与高炉冶炼实际 是相矛盾的。对于这类富氧率来说，即使富氧了1％也并不等于氧含量增加1％， 而是少于1％的；至于产量提高的幅度更要看高炉冶炼的具体情况，通常是少于 4.76％的。这类富氧率虽然比较“通俗”，但不够“科学”。 总之，由于人们对富氧率概念的不同认识，富氧率的计算存有多种算式， 这有碍于炼铁业界的交流，不利于炼铁生产的发展。在科学技术飞跃进步，钢铁 工业蓬勃发展的今天，从高炉炼铁的理论与实践上讲，都要求富氧率的概念与计 算应该规范应该统一了。
高炉富氧率的概念与计算
那 树 人
内蒙古科技大学
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内容提要
1 评介了目前炼铁工艺中关于富氧率的两类不相同的概念与计算， 富氧率应该定义为“由富氧鼓风所引起的含氧量的增量”。 2 介绍了笔者所提出的富氧率算式及相关计算， 有助于富氧率概念及其有关计算的统一与规范。 3 探讨了富氧鼓风对高炉强化冶炼及增产效果的影响。
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2. 笔者提出的富氧率算式
（2）笔者富氧率算式的特点 采用笔者提出的富氧率 f0 及富氧气体量 W 算式， 进行富氧鼓风的相关计算， 更为简捷方便，也更为准确。它们具有如下的特点： 1) 笔者提出的富氧率算式，遵循由富氧引起鼓风含氧量的增量的定义，算 式来龙去脉清晰，定义严格准确。 富氧和湿份都能提高鼓风的含氧量，富氧率 fO=(a-0.21)×W 表示仅由富氧 使鼓风中氧含量增加的幅度，而不含湿分的作用。
Hale Waihona Puke O2b (0.21 0.29 ) (1 ) a
(5)
式中α 为氧气的含氧量；β 是兑入的氧气量，该书称“β ”为富氧率。算式整理 后得到 O2b 0.21 0.29 (a 0.21) 0.29 (6)
这个富氧率是以氧气数量β 定义的，它提出的较早，影响面较大，某些工厂 仍在采用。该式注意了氧气纯度问题，但是当高炉使用低纯度制氧机制气α 较低 （如含氧60%-70%），这时β 可能挺多（富氧率很高），但实际上鼓风中氧的增 加量并不多。
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2. 笔者提出的富氧率算式
笔者认为炼铁生产中的富氧率，应该是由富氧而使鼓风含氧的增加量。这样 的概念符合大多炼铁界的说法，笔者较早就推导出按此说法的富氧率的算式。 （1）笔者富氧率算式的导出 以通常的大气（即所谓的“湿风”）为基准，设湿度为 ，1m3 鼓风里兑入的 富氧气体量为 W（m3/m3），富氧气体氧的纯度为ａ，这时鼓风的含氧量应为