纯氧钢包烘烤装置是钢铁冶金领域通过纯氧助燃技术实现高效节能、快速升温的专业设备,其核心技术在于用纯氧替代空气助燃,大幅提升热效率并减少排放,近年来因显著的降本增效与环保优势成为行业技改重点。

一、核心原理与技术特点

纯氧助燃机制

以接近100%纯度的氧气替代空气作为助燃剂,通过消除空气中78%的氮气对热量的无效吸收,使火焰温度提升至1600–2000℃(传统空气燃烧仅约1200℃)。高火焰温度结合三原子气体(CO₂、H₂O)的强辐射传热特性,显著提升热能传递效率。

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关键性能优势

节能降耗:减少燃气消耗20%–60%,每套装置年均可节约煤气超100万立方米;排烟热损失降低50%以上。

效率提升:包内升温速度超50℃/分钟,烘烤时间缩短30%以上,加快钢包周转。

环保减排:烟气量减少70%,氮氧化物(NOₓ)生成量降低70%–80%,助力“双碳”目标。

钢水洁净度提升:减少氮气残留,降低钢水吸氢/氮风险,利于生产高附加值钢材。

安全与智能控制

装置集成自动点火、火焰监测(UV探头定位火焰)、熄火保护联锁、氧燃比失调报警等系统。若检测到异常(如熄火、燃气泄漏),气动快切阀0.5秒内关闭气源;氧气管路采用不锈钢材质并脱脂处理,配备氮气吹扫功能,防止爆炸风险。

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二、设备结构与工程应用

主要构成部件

燃烧系统:纯氧专用烧嘴(如ZWHB-QY系列)、预热燃气/氧气双管路(含流量计、调节阀、止回阀)、点火长明火装置。

结构框架:立式翻转或升降式机架(液压或卷扬驱动),包盖内衬300mm耐高温硅酸铝棉。

控制系统:西门子PLC核心,触摸屏实时显示氧燃比、温度曲线、报警记录,支持远程DCS监控。

工业场景适配性

适用于钢包、铁水包、中间包烘烤,可兼容天然气、高炉煤气、柴油等多种燃料。针对高炉煤气低热值特性(750–800kcal/m³),需以高热值燃气(如液化气)引导点火,确保燃烧稳定。

三、行业趋势与前沿技术

技术升级方向

动态燃烧模式:泰航节能推出具有国家软著授权和专利授权的新型“空气/富氧/纯氧”三模一体智能烘烤器,根据工况自动切换最优模式,综合节能30%–50%。

蓄热式耦合技术:回收排烟余热预热助燃气体(可达1000℃),进一步提升热效率,已在铁水包烘烤中应用。

经济效益与行业推广

以120吨钢包为例,纯氧改造后年节约能源成本超百万元,投资回收期通常在1–2年内。国内大型钢企(如包钢 a鞍钢,邯钢,唐钢,重钢,广钢,)正逐步推进纯氧技改项目,并向泰国钢铁等海外市场输出整机设备

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