浅析富氧对高炉炼铁的影响
高炉富氧对高炉的影响
高炉富氧的最大效果是提高产量。
富氧鼓风将给炉内带来二个方面的变化,一是风口前理论燃烧温度(Tf)的升高,二是吨铁煤气量的下降。
另外,增加富氧率,也有利于改善煤粉的燃烧。
鼓风中氧的浓度增加，燃烧单位碳所需的鼓风量减少；鼓风中氮的浓度降低，也使生成的煤气量减少，煤气中CO浓度因此而增大。
这些变化，对冶炼过程产生多方面的影响：1）、由于煤气体积少，煤气对炉料下降的阻力也减少，为加大鼓风量、提高冶炼强度创造了条件。
2）、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，但因煤气量减少，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。
所以富氧能否降低燃料消耗，要由实际生产结果来定，不同冶炼条件，结果也不相同。
3）、富氧鼓风改变了冶炼中的热平衡。
从分区看，由于富氧提高了理论燃烧温度，下部高温区热交换显著改善，热量集中于炉腹以下。
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。
4）、富氧鼓风对顺行产生影响。
因为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、降低料柱透气性，从而破坏炉况顺行。
所以在富氧又采用高风温时，用喷吹燃料控制理论燃烧温度是经济合理的。
若无喷吹燃料装置，则应采用加湿鼓风。
高炉富氧鼓风的特点和作用[文秘家园-www,,找范文请到文秘家园]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。
富氧和富氢对高炉内部冶炼特征影响规律的数值模拟
富氧和富氢对高炉内部冶炼特征影响规律的数值模拟目录一、内容概要 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 高炉中的氧与氢 (4)1.3 数值模拟方法概述 (5)二、实验设计和方法 (6)2.1 富氧和富氢处理对高炉内部环境影响的假设 (7)2.2 数学建模和物理模型定义 (8)2.3 模拟软件与数值方法介绍 (9)2.4 输入参数和边界条件设定 (10)2.5 计算模型验证与精确度检查 (11)三、数值模拟结果分析 (12)3.1 富氧条件下高炉内部气体成分分布 (13)3.2 富氢条件下高炉内部气体成分分布 (15)3.3 温度场和流场在各种条件下的变化 (16)四、结果讨论和对比分析 (17)4.1 不同条件对冶炼效率的影响 (18)4.2 能量利用率与烟气处理 (19)4.3 环境友好性分析 (20)五、富氧和富氢优化策略 (21)5.1 富氧条件下优化策略的探讨 (23)5.2 富氢条件下优化策略的探讨 (24)5.3 综合富氧与富氢效果 (25)六、结论与展望 (26)6.1 结论概要 (27)6.2 研究局限及未来研究方向 (28)一、内容概要本数值模拟研究旨在深入探讨富氧和富氢在高炉内部冶炼过程中的作用及其对冶炼特征的影响规律。
通过构建数学模型，结合实验数据和实际操作经验，系统地分析了富氧和富氢浓度、添加方式以及操作参数等因素对高炉冶炼过程的影响。
研究过程中，我们首先定义了高炉内部的关键变量，如温度、压力、气体成分等，并建立了相应的数学表达式来描述这些变量的变化规律。
利用先进的数值模拟技术，对不同富氧和富氢浓度下的冶炼过程进行了模拟计算。
通过对比分析富氧和富氢单独作用以及联合使用时的冶炼效果，我们发现富氧能够显著提高炉内温度和气体还原度，促进矿石的还原和渣的优化；而富氢则在降低炉内温度的同时，提高了气体的还原性和炉料的透气性。
我们还探讨了富氧和富氢的添加方式以及操作参数对冶炼效果的影响，为优化高炉冶炼工艺提供了理论依据。
高炉富氧炼铁前景
高炉富氧炼铁前景来源：张化义文章发表时间：2010-12-21时至今日，通过增加喷煤量和提高生产率以降低铁水生产成本仍然是高炉炼铁生产的焦点。
目前，最好的高炉利用系数已超过3t/m3d，典型的低焦比为260 kg/tHM ~270kg/tHM。
Corus IJMuiden高炉富氧炼铁已达到35%~40%。
实践证明，与传统的Rankine循环相比，利用高炉炉顶煤气进行联合循环发电可提高热效率35%~40%，有利于进一步降低铁水成本。
联合循环发电可有效利用低发热值（约4500kJ/Nm3）高炉煤气。
通过富氧满足“高炉贫N2操作”，降低焦比，提高生产率和减少CO2排放。
1 前言在未来许多年里，高炉炼铁仍将继续占据着主导地位，其主要原因是：1）替代高炉炼铁工艺的研究进展缓慢。
考察了冶炼-还原工艺后认为，至今仍然只有Corex、Finex和HIsmelt工艺达到了商业生产水平。
因为商业投资风险比BF大，因而替代炼铁工艺的应用可能继续受到限制。
2）因为维修和更新现有高炉需要的投资，比建设一座全新的替代高炉及其附属设备的投资低许多。
3）提高现代高炉炼铁生产率和降低铁水成本方面还存在着很大的潜力。
因此，未来几年将从以下几个方面对高炉炼铁进行深入研究：1）降低铁水生产成本。
如果铁矿石成本一定，铁水成本主要取决于还原剂（焦炭与煤）的消耗量和高炉利用率。
因此，研究如何将喷煤量（PC1）和高炉利用率分别提高到230kg/tHM和3t/m3d以上是节约能源、降低铁水成本的关键。
2）减少CO2排放。
通过资源的有效利用，也就是减少能源损失，提高能源和再生资源的使用效率以减少CO2排放将是研究工作的重点。
为此本文将重点介绍高炉低N2运行前景，即提高热风炉送风含氧量，即超过喷煤需要的最低含量。
2 当前的粉煤喷吹和热风富氧量表1是利用物质和热量平衡模型计算获得的消耗参数和冶炼1吨铁水的操作消耗（OPEX-operational expenditures）。
吸附制氧及机前富氧在炼铁高炉的研究与应用
吸附制氧及机前富氧在炼铁高炉的研究与应用摘要：针对目前广泛应用的高炉机后富氧方式存在的电能消耗过度问题，本文介绍了变压吸附制氧的原理、优点及机前富氧的概念、优点，给出了变压吸附制氧与机前富氧相结合应用于高炉富氧的技术方案，机前富氧在应用时需要考虑的安全措施，既减少了深冷空分制氧的氮气过量问题及现有机后富氧氧压机电能浪费。
关键词高炉富氧机前富氧变压吸附制氧高炉富氧是指在高炉冷风中加入一定量的纯度较高的氧气，使冷风中的氧浓度升高，从而提高高炉的冶炼强度，增加高炉铁产量。
高炉以提高富氧率作为高炉提产增效降低成本为重要手段。
由于公司配套深冷空分制氧产量不能满足高炉大量、稳定富氧生产的需要，鉴于高炉富氧氧气纯度要求不高的特点，通过对比深冷制氧及变压吸附制氧的介质平衡投资效益分析拟采用变压吸附制氧方式为高炉提供氧气。
为了节省氧压机电耗，拟采用鼓风机前管道混氧方式。
该套系统直接提高电拖风机冷风含氧量。
同时作为企业氧气供应的调节器，如深冷空分产氧气有余量或不足时，真空变压吸附制氧装置可随时启停来控制增减产量为高炉提供氧气。
1 变压吸附及高炉机前富氧优点1. 1 变压吸附制氧变压吸附制氧的基本原理：原料空气经罗茨鼓风机进口过滤器去除杂质后进入鼓风机，被鼓风机增压后，通过管道和气动切换阀门进入吸附剂床层，原料空气中的水分和二氧化碳被底部的PU-8/TS吸附剂吸附，净化后的空气在吸附器内继续上升，经过PU-8制氧吸附剂的过程中氮气逐渐被吸附，从而在吸附器顶部富集到氧气。
产品氧气从吸附器顶部流出后，进入氧气缓冲罐，供用户使用。
为了连续获得氧气，一般设两个或两个以上的吸附器，一个吸附器在较高压力下吸附空气中的氮气，从吸附器出口端获得产品氧气；其他的吸附器在较低压力下解吸或升压，以便在下一个周期内吸附原料空气中的氮气。
几个吸附器轮流切换，从而达到连续产氧的目的。
1. 2 高炉机前富氧高炉富氧方式根据氧气混入高炉冷风的位置不同，分为机前富氧和机后富氧。
富氧对烧结生产的作用
富氧对烧结生产的作用摘要本文研究富氧烧结对烧结矿产质量指标、烧结烟气成分的影响。
研究表明随着富氧浓度的增加，垂直烧结速度加快，烧结利用系数提高，成品率提高，固体燃耗降低。
随着富氧时间段向后推移，垂直烧结速度和利用系数呈先提高后降低的趋势，成品率降低，固体燃耗升高，从有利于烧结的角度考虑，宜在烧结过程前中期进行富氧，同时选择高富氧浓度。
关键词富氧烧结利用系数成品率固体燃耗1前言我国高炉炼铁原料结构中，烧结矿入炉比占70%～85%甚至更高，烧结矿产质量指标成本指标直接关系到高炉冶炼指标和铁前整体效益，而烧结矿质量指标主要由其矿物组成、性质和结构决定，烧结成本指标主要由原料成本、燃耗、电耗、点火煤气消耗等指标组成，为了提高烧结矿产质量和降低能耗指标，烧结工艺研究富氧烧结。
2富氧烧结的研究2.1 富氧烧结的意义富氧烧结是在烧结风量中通入一定比例的过量氧气，促使烧结固体燃料充分燃烧，使烧结过程化学反应更加彻底。
富氧烧结工艺的目的是提高烧结过程的氧位，以生成更多的铁酸钙系液相，进而提高烧结矿产质量。
国内外很多学者开展富氧烧结杯试验和工业生产实践，（1）富氧7m3/t时，烧结矿综合指标最佳，随着富氧率的增加，成品率反而有降低趋势。
（2）富氧烧结时，再生赤铁矿增加，低温还原粉化率RDI-3.15mm升高，FeO含量降低。
（3）钒钛磁铁精矿粉富氧烧结试验研究表明，随着富氧时间的延长，垂直烧结速度、利用系数、成品率、转鼓强度和还原度均提高，但低温还原粉化性会变差。
（4）我国梅山钢铁、酒钢、韶钢和日本神户等钢铁企业开展富氧烧结工业性试验研究，取得提高成品率和利用系数的效果。
本文重点研究富氧率和富氧阶段对烧结过程、成品烧结矿质量指标等方面的影响，分析富氧对烧结烟气成分中CO和O2浓度的影响机理，为厚料层烧结条件下实施富氧烧结、节能减排提供技术支持。
烧结速度取决于碳燃烧速度和空气传热速度中慢的一方面，正常配碳量条件下，料层气流速度达到一定值时，碳燃烧速度往往落后于空气传热速度，富氧烧结提高空气中的氧含量，促进碳的快速燃烧，使碳燃烧速度与空气传热速度相匹配，达到烧结速度最快、烧结温度较高优质高产的目的。
大富氧技术在高炉冶炼中的应用与效益分析
管理及其他M anagement and other摘要：大富氧技术是一种在高炉冶炼中应用的先进技术，通过增加炉内氧气浓度来提高燃烧效率和炉渣性能，从而提升高炉冶炼效率和环境保护水平。
在高炉炉缸内，大富氧喷吹系统的设计和布置对燃烧过程、高炉温度和炉渣性能产生影响。
在高炉炉外，大富氧预处理系统的设计和运行对炉料性能和冶炼过程有影响。
大富氧技术的应用可以提高高炉冶炼效率、改善燃烧效率和炉渣性能，提高产量和质量，同时减少烟气排放、处理固体废弃物，降低能源消耗，对环境保护有积极贡献。
未来的研究方向应该是提高大富氧技术的稳定性和可靠性，优化喷吹系统和预处理系统的设计，进一步提高高炉冶炼效率和环境保护水平。
关键词：大富氧技术；高炉冶炼；实践应用；效益分析高炉冶炼是钢铁生产过程中的关键环节，其效率和质量直接影响着钢铁产品的生产成本和市场竞争力。
随着社会经济的发展和环境保护意识的提高，对高炉冶炼过程中的能源消耗和环境污染问题的关注日益增加。
因此，寻找一种能够提高高炉冶炼效率、降低能源消耗和减少环境污染的技术变得尤为重要。
1 大富氧技术的原理与特点1.1 大富氧技术的基本原理大富氧技术是一种在高炉冶炼过程中利用高浓度富氧气体进行燃烧的技术。
其基本原理是通过将空气中的氮气部分或全部替换为富氧气体，提高燃烧过程中氧气的浓度，从而增加燃烧反应的速率和效率。
在高炉冶炼中，大富氧技术主要应用于燃烧炉顶煤气和煤气发生炉燃烧过程中，通过富氧气体的使用，实现高炉内燃烧过程的强化和优化。
1.2 大富氧技术的特点及优势（1）提高燃烧效率。
富氧气体中氧气的浓度高于空气中的氧气浓度，使得燃烧反应更加充分，燃烧效率得到提高。
（2）减少燃料消耗。
由于燃烧反应更加充分，燃料的利用率提高，燃料消耗量减少。
（3）降低燃烧产物中的氮氧化物排放。
富氧气体中氮气的含量较低，燃烧过程中产生的氮氧化物排放量相对较少。
（4）减少炉渣量和炉渣碱度。
富氧气体的使用可以减少燃料中的灰分含量，降低炉渣量和炉渣碱度，有利于高炉冶炼的稳定进行。
济钢350m3高炉高富氧生产分析
/8 1113 1117 1016 1079 1086 1120 1126 1071 1096 1140 1075
/% 0.000 2.600 1.568 1.155 4.631 2.040 2.799 1.022 0.000 0.000 4.782
/9:.t_ 1 /9:.t_ 1 温度 /; 324 358 364 366 368 396 336 351 355 364 370 381 182 163 160 125 151 143 179 160 149 139 160 149 2091 2025 2139 2087 2068 2230 2080 2154 2061 2059 2052 2215
/< 1014 1039 1028 1081 1085 1089 1088 1086 1095 1072 1063 1065
/% 2.337 2.363 2.204 2.353 3.074 3.217 3.355 4.631 4.782 4.570 5.063 4.986
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
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风温 /" 煤比 /#$%&’ ( 富氧率 )*
燃烧温度做近似计算 ( 见表 3)( 可以发现 , 同类型 * 焦 比 优 异 高 炉 理 论 燃 烧 温 度 在 3:-:N38::O 左 右 , 与之相比 ,济钢高炉焦比偏高 , 其理论燃烧温度也偏 高 ( 表 H 列出了 3::1 年济钢第一炼铁厂利用系数突 破 1%:&)(GH P) 高炉的部分指标 , 可以看出 , 这些高炉 ’ 尽管实现了较高的利用系数 , 但焦比相对于先进高 炉仍然偏高 , 且焦比高的高炉对应理论燃烧温度水 平 也 比 较 高 , 除 / 月 份 实 现 了 较 低 焦 比 的 1Q 高 炉 外 , 这些高炉理论燃烧温度水平 都在 33-:R 左右 , 个别高炉理论燃烧温度超过了 3H::S(
炼铁高炉富氧能力提升的研究与实施
炼铁高炉富氧能力提升的研究与实施发布时间：2022-01-04T01:45:15.529Z 来源：《福光技术》2021年21期作者：贺龙龙窦广伸[导读] 对于高炉提产，增加高炉富氧量是很有效的手段，目前国内钢铁企业高炉富氧量均提升明显，大风大氧提高炉产量已成为趋势。
河钢邯钢设备动力部 056000摘要：对于高炉提产，增加高炉富氧量是很有效的手段，目前国内钢铁企业高炉富氧量均提升明显，大风大氧提高炉产量已成为趋势。
但是目前部分钢铁企业的高炉，受原富氧管道设计流量小的影响，阻碍的高炉富氧量的提升，本文拟以邯钢炼铁部的5#、7#高炉为例，通过能源介质设备改造与工艺优化攻关，消除管道对高炉富氧量提升的影响，提升氧气管道通流量，保障高炉富氧量有效提升。
关键词：高炉；富氧；提升；机前富氧一、提升炼铁高炉富氧的意义富氧喷煤技术在我国高炉生产中应用较为普遍。
高炉操作中，提高鼓风富氧量能够富化鼓风的氧含量，进而提高风口前煤粉的燃烧率，提高煤粉的置换比，降低焦比及铁前成本。
同时，还可以解决因煤粉的挥发分在风口前高温裂解时造成高炉风口前理论燃烧降低的问题，强化高炉冶炼，提高铁水产量，增强炉缸的蓄热能力，提高铁水物理热，改善渣铁的流动性。
二、主要研究内容方向及拟采取的措施由于高炉富氧管道末端压力，受管道流量影响较大。
这是因为管道介质流量与管道阻力产生的压力降成正比，高炉富氧流量越高，至高炉鼓风富氧环管末端时的氧气压力损失越大。
当富氧管道末端压力下降至与高炉冷风压力基本持平时，高炉富氧流量将难以提升。
改造与攻关实施前，炼铁部高炉提产所需氧气量受限，炼铁部5#高炉最大富氧流量由16000m3/h，炼铁部7#高炉最大富氧流量由11000m3/h。
本文针对邯钢老区炼铁部的5#、7#高炉原富氧管道设计流量与当前高炉富氧需求流量不匹配的现状，通过技术改造与工艺优化攻关，消除管道及附属设施对高炉富氧量提升的影响，同时考虑充分利用机前富氧等新型手段，提升富氧管道的最大通流量，保障高炉富氧量有效提升。
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〈〉0引言富氧喷煤技术在我国高炉生产中应用较为普遍[1-2]。
高炉操作中，提高鼓风富氧量能够富化鼓风的氧含量，进而提高风口前煤粉的燃烧率，提高煤粉的置换比，降低焦比及铁前成本。
同时，还可以解产量点。
根据理论燃烧温度计算方法可知，富氧和喷煤对高炉冶炼过程的影响是相反的，两者之间可以优势互补，所以在调整富氧率时也要相应调整喷煤才能保证高炉稳定顺行；富氧率增加后，煤气量减少，上部热交换区域扩大，炉顶温度降低，当温度降到结露温度将会影响高炉除尘系统的正常运行。
1.1富氧率与吨铁氧量根据已有的研究结果可知，一般来说富氧率在一定范围内的时候鼓风中富氧率每提高1%，铁水产量可以提高2.5%耀3%[3-4]。
但是富氧率和高炉铁水产量存在一个相关的关系，可以实现产量和富氧利用的最佳比例，因此有必要寻找到最佳的富氧和产量对比关系，用来指导高炉的日常生产，从而优化高炉生产的经济指标。
吨铁氧量的计算：q=Q t（1）式中，Q为每天高炉的富氧流量，m3；t为铁水日产浅析富氧对高炉炼铁的影响郭晓鹏（德龙钢铁有限公司，河北邢台054009）[摘要]根据高炉物料平衡和热平衡，计算出高炉冶炼过程中，富氧率对高炉产量、顶温的影响，富氧、煤比与理论燃烧温度的关系，得出随着富氧率的增加，顶温逐渐降低，煤比逐渐升高；富氧率和铁水产量关系存在缓变区域，最高值对应的最佳富氧率值为4.2%。
[关键词]高炉；富氧；顶温；理论燃烧温度；煤比Brief Analysis on the Effect of Oxygen Enrichment on IronmakingGUO Xiao-peng（Delong Iron and Steel Co.,Ltd.,HEBEI054009）Abstract According to the relationship of material balance and heat balance of blast furnace,the effect of oxygen enrichment rate on blast furnace output and the temperature at the furnace throat and the the relationship of oxygen enrichment,coal ratio and theoretical combustion temperature in ironmaking are calculated.The results show that the temperature at the furnace throat gradually decreases and the coal ratio gradually increases with the oxygen enrichment rate increase,The relationship between oxygen enrichment rate and molten iron output has a slow change region,and the best oxygen enrichment rate corresponding to the highest value is4.2%.Key words blast furnace，oxygen enrichment，top temperature，theoretical combustion temperature，coal ratioDOI:10.3969/j.issn.1006-110X.2019.01.003从事财务方面的研究工作。
18--〈〉量，t 。
根据统计结果，对数据进行分析，同时，对统计得到的数据进行吨铁氧量-产量统计进行了MINITAB 回归，分析出富氧-产量之间的关系，回归曲线见图1。
对图1回归曲线进行分析可知，吨铁富氧量为0~55m 3时，处于产量的激变区，此时产量随富氧量变化趋势显著；吨铁富氧量为55~65m 3时，产量随着富氧量增加明显变缓；吨铁富氧量为65m 3以上时，产量随富氧变化的微变区，此时产量几乎不再随富氧量的增加而增加。
这样就可以获得最佳铁水产量和富氧成本之间的相应关系，并可根据氧气的价格测算富氧成本，实现铁前富氧成本的优化。
富氧的成本计算见公式（2）。
P O 2=Q O 2×C O2（2）式中，P O 2为高炉吨铁的富氧成本，元/t ；Q O 2为吨铁富氧量，m 3；C O 2为氧气单价，元/m 3。
由此分析出最佳铁水产量和富氧成本之间的相应关系，并可以根据氧气的价格测算富氧成本，实现铁前富氧成本的优化。
1.2富氧率和喷煤比由于高炉炉容和炉型，以及各自原燃料条件和操作理念的不同，导致各个工厂高炉的喷吹煤比也各不相同，每个高炉所控制的理论燃烧温度也不尽相同。
一般来说，每提高1%富氧率可以增加煤比20kg ，通过行业内的长期摸索，目前我公司同类型高炉风口前理论燃烧温度一般控制在2250~2300℃[5-6]，既保证了炉况的稳定顺行，又能满足炉缸热制度，确保产品合格。
根据理论燃烧温度经验公式，结合我公司实际生产，进行了如下修改：T 理=1560+0.816t 风+50O 2-2.12M 煤（3）式中，t 风为高炉使用风温，℃；O 2为高炉富氧率，%；M 煤为高炉喷吹煤比，kg/t 。
通常操作中，为减少风温波动对炉况的影响，高炉风温基本保持在一个稳定区间（这里取平均温度1150℃），因此当理论燃烧温度一定时，富氧和煤比就会呈现一种线性关系，公式（3）可列成一个一次方程，具体见公式（4）、公式（5）：①当理论燃烧温度控制在2250℃时：M 煤=23.585O 2+117.170（4）②当理论燃烧温度控制在2350℃时：M 煤=23.585O 2+93.585（5）目前高炉冶炼过程中一般均采用提高煤比的方式来节约焦比，所以二者之间的关系可以根据差价，利用公式（6）来计算提高煤比和降低焦比关系是否有利于成本的降低：Q 变=A ×C 煤-B ×C 焦（6）式中，A 为高炉提高的煤比量，kg/t ；C 煤为高炉喷吹煤单价，元/t ；B 为高炉降低的焦比量，kg/t ；C 焦为高炉焦炭单价，元/t 。
通过对公式（4）和公式（5）的计算，根据统计结果，对数据进行了统计分析，可知：①富氧率-煤比呈现线性关系，即随着富氧率的增加，煤比随富氧量呈现持续升高的变化趋势。
②可以根据同一富氧率条件下，在高炉可以接受的理论燃烧温度范围内选择合理的喷吹煤比。
③在保证风口理论燃烧温度的前提下，可以根据煤粉和焦炭的差价来选择合适的煤比，降低铁前成本，即保证Q 变<0。
1.3富氧率对顶温的影响一般来说，富氧率越高，高炉的料速就越快，能够对冶炼强度起到推动作用。
但是，随着富氧率的提高，往往伴随着炉顶温度的降低，达到结露条件时，会引起高炉除尘箱体放灰困难，除尘布袋糊死。
另外，过湿的粉尘会沉降富集在煤气管道中，影响透平机正常运行，因此高炉富氧率并不是越高越好，而是针对不同高炉有着不同的合适区域。
高炉富氧-顶温的关系可以根据高炉物料平衡和热量平衡为计算基础，从而找出二者之间的相关性，通过对高炉上下部分热量收支情况进行研究，把高炉分为热量总收入和热量总支出两部分，在满足一定约束条件的前提下，分别求出热量总收入和热量的总支出，然后建立高炉总体的热量平衡数学模型，从而求出富氧-顶温的关系，见公式（7）。
∑i Q intotali=∑j Q outtotalj（7）式中，Q i 包括鼓风、炉料、碳素燃烧热等；Q j 包括铁水、炉渣、高炉煤气、炉尘显热，鼓风水分解热，元素图1炼铁厂吨铁氧量和产量关系2800260024002200200018001600140012001000ⅠⅡⅢ40455055606570吨铁氧量m 3/t浅析富氧对高炉炼铁的影响19--溶解热净值，脱硫耗热，水蒸发吸热，喷吹物分解热，热损失等。
同时，为了计算热平衡公式，需要确定一定的边界条件，以及一些相关的具体计算公式。
1.3.1鼓风量和煤气量的确定本次计算富氧和顶温关系的重点在于计算高炉鼓风量与富氧的关系，以及实际鼓入高炉风量和炉顶煤气的关系，只有确定这些带入、带出显热的不确定因素，才能更加准确地确定热平衡公式的计算结果。
Q煤气=Q鼓风×N鼓风×（1-O2）÷N煤气（8）Q鼓风=Q吨铁耗风-（V氧气含氧-V空气含氧）×Q吨铁氧量（9）式中，Q鼓风为炼铁吨铁实际鼓风量，m3；N鼓风为炼铁鼓风富氧后实际的含氮量，v/v，%；N煤气为高炉煤气含氮量，v/v，%；O2为鼓风富氧率，v/v，%；V氧气含氧、V 空气含氧为富氧含氧量、空气含氧量，v/v，%；Q吨铁耗风为炼铁的吨铁理论耗风量，m3/t；Q吨铁氧量为炼铁的吨铁理论耗风量，m3/t。
1.3.2一些固定参数的确定方程（8）和方程（9）在计算中所使用的的各个参数均采用理论数据，物质的化学成分采用化验室分析实验累计平均数据。
其它一些需要数据采用如下固定值，见表1。
氧率变化关系为：富氧率每变化1%，顶温相应影响20.75℃，因此高炉可以根据顶温与富氧率的关系，结合煤气处理系统的工作情况，进行富氧率的正确选择，确保顶温在确保正常产生的温度区间内。
同时，可以根据季节气温的变化、原料差价、物料入炉水当量不同而选择合适的原燃料结构（如天然生矿的比例选择），降低铁前成本。
2结论根据上述分项研究可以得到产量-吨铁富氧的情况，富氧率应选择在4.2%以下，可以保证铁水产量处于吨铁氧量变化的微变区之前且成本较优。
富氧率每变化1%，炉顶顶温相应影响20.75℃，因此高炉可以根据顶温与富氧率的关系进行富氧率的正确选择。
同时根据原燃料含水对顶温影响的情况，可以针对性地选择富氧情况，确保高炉顶温不影响高炉煤气处理系统正常工作。
可以根据自身的生产特点建立数学模型，寻找到炉顶温度和富氧率之间的相关关系，用于指导生产，采用何种原燃料结构来降低铁前成本。
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