降本降耗：纯氧燃烧废钢预热技术

2023年是钢铁行业潜力巨大、空间广阔的一年，但也是责任重大的一年。未来相当长一段时间，资源、能源、环境将制约钢铁行业的发展。因此，安全减排、提质增效、节能环保、降成本是钢铁企业追求的目标。

在转炉炼钢过程中，可根据铁水成本和废钢成本选择合理的配比，以最低成本炼钢配方，实现效益最大化。见图1；废钢配比的提高，不仅可以节约高炉铁水废钢预热，还可以降低转炉炼钢成本。废钢配比的提高，可以有效减少废气、废水、废渣的排放量。天津联合特钢生产实践证明，废钢配比由3.7%提高到32.5%，吨钢综合能耗下降9.9kgce/t，二氧化碳排放量下降28.6%，二氧化硫、氮氧化物明显减少。

图1 转炉炼钢成本与废钢比关系（基于陈林泉教授计算模型）

（紫色代表废钢比例，蓝色代表转炉冶炼成本）

随着废钢比例的提高，废钢的烘烤温度和烘烤时间就显得更加重要。为什么加入转炉的废钢需要烘烤呢？转炉炼钢一般加入常温废钢，但常温废钢在转炉中难以快速熔化，不仅增加了能耗，而且延长了冶炼时间，降低了生产效率，增加了冶炼成本。因此，废钢入炉前需要进行烘烤。

目前国内钢铁企业普遍采用空气助燃钢（铁）包焙烧炉对废钢进行预热。以120t转炉为例：由于废钢容重较小，当8-10t废钢加入钢包时，几乎填满钢包空间。但火焰刚性差，穿透力低，造成预热不均匀（未烘烤充分）；接钢时，极易造成槽底结壳事故，制约了转炉废钢比的提高。

洛阳宇信多年来在废钢预热、烘烤预热领域进行研究试验，研制出纯氧燃烧式废钢预热装置，拥有自主研制的国内最大氧气燃烧枪，可在10min内将10t废钢烘烤到1000℃以上，温差小于30℃，并可对钢包底部废钢进行热对流换热，烘烤均匀。该纯氧燃烧技术采用氧气与煤气混合燃烧，使火焰呈喷流状，火焰中心温度可达2200℃，火焰喷射速度可达1.9Ma。

以天元二手材料为例，纯氧燃烧废钢预热设备已于2021年首次投入使用。据天元二手材料业务经理介绍：近年来废钢预热，宝钢废钢使用量大幅增加，废钢预热设备投产及时，可以增加转炉对“热废钢”的胃口。据中国钢铁协会统计，重点钢铁企业吨钢综合能耗为545.标煤/吨，同比下降1.18%。无论从经济效益角度，还是从环保、节能、减碳等综合效益角度，降低吨钢综合能耗、提高废钢比都是钢铁企业的必然选择。

本套成套设备已在永锋120t钢包（转炉煤气）、甘肃兰鑫100t（高炉煤气）、城市80t钢包（天然气）、都钢70t钢包（天然气）、贵钢60t（天然气）、福建富华100t（天然气）、永阳120t钢包（转炉煤气）、江苏宏泰120t钢包（天然气）等企业成功使用，至今运行平稳，效果显著！

近日，天元二手材料（钢水包）：120t、2套、薄板厂（铁水包）：210t、2套、炼钢厂（铁水包）：100t、1套、150t（转炉煤气）1套、华菱涟钢集团（铁水包）210t（混合煤气）2套等大型钢铁企业一次点火成功投产。

综上所述，洛阳豫鑫创新的纯氧燃烧烘烤技术，在保质保量的前提下，提高了废钢的利用比例，帮助钢铁企业降本增效，也取得了良好的效果，走了一条符合国家总体目标和自身发展实际的绿色发展道路。

天元二手物资

叶睿