据国外文献所报道，要是把空气中氧的浓度由21%提升至22%，那么其理论燃烧温度能够提高80℃。纯氧燃烧系统属于无氮燃烧，这使得火焰温度快速提高（将火焰温度提高800℃），进而增强了火焰的热辐射以及热对向周围的热传导。

火焰的温度决定火焰的颜色（温度分析如下表）：

颜色

温度

颜色

温度

暗红色

600℃左右

金橘色

1200℃左右

深红色

700℃左右

金黄色

1300℃左右

橘红色

1000℃左右

金白色

1400℃左右

纯橘色

1100℃左右

纯白发亮色

1500℃左右

火焰分三种：中性焰、碳化焰、氧化焰。

我们期望在预热废钢这个行为当中，采用碳化焰或者中性焰，此操作在于预热时降低废钢的氧化率，然而因为转炉煤气的热值相对较低，要是采用碳化焰或者中性焰进行燃烧，就会致使火焰化学反应速度处于较低水平，呈现出火焰强度低以及刚性差的状况，火焰温度也低，进而使得废钢预热所达成的效果并不理想，并且废钢预热时的温差较大，即出现烤不透的现象。

美国学者Stone J.研究结果显示，废钢未加热时与加热到1093℃比较，转炉废钢比作此变化，即从28%提升至48%。理论层面，60%的废钢转炉炼钢能够施行。依据乌克兰钢厂多年生产经验，35%-40%是最为经济的加入比例。若要提高转炉废钢比，便须提高废钢预热温度！

而提高废钢预热温度就会带来废钢的高氧化率，怎么办！

废钢预热添加煤粉的意义：

转此炉煤气为燃料，提高热值，采用多级结构，还有多嘴导向，短时间便可让煤粉达成多变化。有高温，有涡流，着火迅速，燃烧进程稳定不停歇，烟尘亦被消除。火焰温度因此得以提升上台阶，企业煤气也可成批成规模节省下来不再缺。

2.降低废钢氧化率：

我们都清楚，废钢预热温度超过800℃时，氧化率会快速上升。然而，要“多吃”废钢，就得提高废钢预热温度！那怎么做呢？添加煤粉！怎么加添加煤粉？又该加多少添加煤粉？煤粉粒度是多少添加煤粉？这些全都是问题！

在北京科技大学教授包燕平所构建的废钢预热的转炉配料模型计算得出的结果当中，当废钢的C含量增加2%时，能够多增加废钢6.1kg/t ，我们于钢厂历经6个月的测试，获得了完美的印证，此印证为金属收得率97% 。

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，此新工艺由洛阳豫新的设计研发团队，为此进行了无数次的设计，进行了无数次的计算，进行了无数次的实验后研发得出，它从根本上解决了钢铁企业煤气不够用、热值低的难题 。将其改写为：煤粉的热值跟天然气差不多（标准煤热值大概是6000大卡每千克），采用纯氧燃烧，火焰温度能超过2000℃，火焰刚性大，穿透能力非常强，具备对废钢的切割功能，能够向钢包底部的废钢进行热对流传导，烘烤温度能保持均匀（上下温差小于30℃），能让废钢快速升温：11吨废钢，加热13分钟，预热达到了1161℃，超出了技术协议指标（10吨废钢，15分钟，1000℃）的要求。

当下，国内钢铁企业大多运用钢包烘烤器开展废钢预热工作 ，虽说取得了某些成效 ，然而也存在不少弊端以及一定风险 。鉴于废钢堆积密度小废钢预热，在朝钢包添入一定量废钢时 ，差不多就将钢包空间（3/4）占满了 ，而使用钢包烘烤器预热废钢之际 ，因它火焰刚性欠佳 、穿透力较弱 ，仅能烤到废钢表层 ，进而致使废钢预热不匀（烤不透） 。

工艺路线：

将废钢加入钢包，转炉煤气与煤粉以及氧气发生燃烧，以此来预热废钢，之后转炉进行接钢，最终进入精炼。

案例：永洋120t钢包，其使用转炉煤气，永锋120t钢包，同样使用转炉煤气，成实80t钢包，使用天然气，都钢70钢包，使用天然气，贵阳钢铁50t，使用天然气。

兰鑫钢100t铁包（高炉煤气）

主要技术参数：

氧气耗量，是27Nm3每吨废钢，乘以0.4元每Nm3，结果是10.8元，的数值为其最终答案 。

2、转炉煤气的耗量是，50立方米每吨废钢，乘以0.2元每立方米，结果是，约10元。

或（高炉煤气：85Nm3/吨废钢）

3、煤粉能耗为，10Kg/t废钢废钢预热，该废钢的热值是5500大卡/千克，再乘以0.6元/kg，结果等于10.8元

4、火焰出口速度：1.9--2马赫

现场测试，使用前：

出钢温度：约1610℃

精炼前坐包温度：1540℃（钢包温度700—800 ℃）

精炼后连铸坐包温度：1580 ℃

精炼提温电极消耗：0.3kg /t

精炼提温耗电量： 32度/t

使用后：

出钢温度：约1600℃

精炼前坐包温度：1550℃（废钢和钢包温度1100 ℃）

精炼后连铸坐包温度：1580℃

精炼提温电极消耗：0.26kg/t

精炼提温耗电量：26 度/t

纯氧燃烧吨废钢预热成本：

煤气+煤粉：20.8元/t废钢

氧气：27Nm³×0.4元/Nm³=10.8元

氮气及循环冷却水：约1元/t废钢

精炼提温电极消耗：0.26kg×20000元/t=5.2元

精炼提温耗电量：26×0.7元/度=18.2元

差补铁合金：20kg×6000/t=120元

废钢预热人工费用：约1元/t废钢

利用纯氧燃烧吨钢预热成本总计：177元

可以这样讲：运用纯氧燃烧的废钢预热系统，去炼一吨钢，其成本仅仅只需：177元！

来自永洋、永锋、兰鑫、成实、都钢、贵钢那现场测试的数据，考虑炼钢成本构成，其多样且复杂，废钢预热带来的所有效益啊，可不是能只从某一个维度去考虑的，扣除水、电、气跟人力成本这些所有成本之后，每年可给企业带去数千万元的经济效益，投资回收周期是1.5个月，因废钢及钢材价格波动幅度相当大，能给企业带去多大经济效益取决于坯废差 。

以上仅是洛阳豫新于实践进程里的总结，欢迎诸位前来提出改进意见，无论是何种意见，亦或是新的方式方法，都可通过拍砖留言的形式表达，从而为提升废钢比这件事，为提高企业经济收益这件事，以及应对环保所带来的压力这件事，做出积极的那份努力 。

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