火焰分四种：中性焰、碳化焰、氧化焰、过氧化焰。

我们希望在预热废钢时使用碳化焰或中性焰，因为这样可以降低废钢的氧化率。然而废钢预热，转炉煤气的热值较低，若采用碳化焰或中性焰燃烧，会导致火焰化学反应速度变慢，表现为火焰强度低、刚性差，同时火焰温度也会降低，使得废钢预热的效果不理想，并且废钢预热的温差较大，容易出现烤不透的情况。

要提高转炉废钢比，就必须提高废钢预热温度！

提高废钢预热温度会导致废钢的高氧化率。尤其在高温情况下，“过氧化焰”会使废钢的高氧化率迅速上升。因此，调整纯氧燃烧的“氧—燃比（加煤粉）”这件事极为重要。

高炉煤气的热值较低。在燃烧过程中，会产生“过氧化焰”。这种“过氧化焰”会使废钢的高氧化率上升。

废钢预热添加煤粉的意义：

采用多级多嘴导向结构，可在短时间内让煤粉形成高温涡流，煤粉能迅速着火并稳定燃烧。这样做不仅提升了火焰的温度，还能为企业节省大量的煤气，从而提高了燃料（转炉煤气）的热值。

2.降低废钢氧化率：

我们知晓，一旦废钢预热温度超过 800℃，氧化率便会迅速提升。然而，要“多吃”废钢，就必须提升废钢预热温度。

洛阳豫新的设计研发团队历经无数次的设计、计算与实验，研发出了第二代废钢预热新工艺，即高（转）炉煤气+煤粉+氧气的纯氧燃烧废钢预热系统，这一系统从根本上把钢铁企业煤气不够用以及热值低的难题给解决了。煤粉的热值与天然气相当，标准煤热值约 6000 大卡/千克。煤粉采用纯氧燃烧，火焰温度能高达 2000℃以上，火焰刚性大，穿透能力极强，能对废钢进行切割。它可对钢包底部废钢进行热对流传导，烘烤温度均匀，上下温差小于 30℃，能使 10 吨废钢在 10 分钟内升温至 1000℃。在钢厂进行了 16 个月的测试，测试结果取得了完美的印证，金属收得率达到了 97%。

目前，国内钢铁企业一般都使用钢包烘烤器来对废钢进行预热。这样做取得了一些成效，不过也存在着很多弊端以及一定的风险。废钢的堆积密度较小。向钢包加入一定量的废钢时，钢包空间（3/4）几乎被占满。用钢包烘烤器预热废钢时，因其火焰刚性差、穿透力低，所以只能烘烤到废钢的表层（1/5）。这样就导致了废钢预热不均匀（烤不透）的情况。

初设方案1（炼铁）：工艺路线：

废钢被加入铁包。高（转）炉煤气、煤粉和氧气一起对废钢进行预热。接着高炉进行接铁操作。之后进入炼钢阶段。

纯氧燃烧废钢预热装置布置在铁路沿线。配合除尘系统，不会产生任何烟尘。废钢预热的数量是铁包容量的 10%。

初设方案2（炼钢）：工艺路线：

废钢被加入到钢包中。接着，（转炉煤气、煤粉以及氧气）对废钢进行预热。之后，转炉开始接钢。最后废钢预热，进入精炼阶段。

纯氧燃烧废钢预热装置布置在出钢跨。同时配合除尘系统，不会产生任何烟尘。废钢预热的数量是钢包容量的 10%。

参数及能耗：

氧气耗量为 27Nm³/吨废钢，每 Nm³的价格是 0.4 元，两者相乘可得 27×0.4 = 10.8 元，即氧气耗量的费用为 10.8 元。

转炉煤气耗量为 50Nm3/吨废钢，每 Nm3 的价格是 0.2 元，两者相乘再加上其他部分约等于 10 元。

或（高炉煤气：85Nm3/吨废钢）

3、煤粉能耗：10Kg/t废钢×0.6元/kg=10.8元

4、火焰出口速度：1.9--2马赫

吨钢预热成本总计：30.8元（不含人工及设备折旧）

成功案例：

该成套设备 2020 年已在永洋 120t 钢包（转炉煤气）运行平稳且效果显著。2021 年成功中标天源二手物资（钢包），数量为 120t，共 2 套；中标薄板厂（铁包），数量为 210t，共 2 套；中标炼钢厂（铁包），数量分别为 100t 和 150t，各 1 套；中标营口钢铁集团（铁包）140t 及转炉煤气 4 套；中标华菱涟钢集团（铁包）210t 及转炉煤气 2 套等大型钢铁企业。

以上是洛阳豫新在实践中总结的内容，欢迎大家提出改进意见或新的方式方法，可通过拍砖留言等方式进行，以提高废钢比，提升企业经济效益，为碳中和作出积极努力。

天源二手物资

联系人：叶锐

“炼钢技术”主要聚焦于钢铁行业的炼钢相关方面，包括铁水预处理、转炉炼钢、LF 炉、RH、VD、VOD、AOD 等炼钢工艺，以及钢包、中间包、连铸等设备，还有耐火材料、铁合金等领域。现设有相关微信交流群，若有商务合作需求，可添加小编。