高炉节能监测.docx
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高炉节能监测
高炉的节能监测
铁在自然界中主要以氧化物的形式存在，而金属铁是靠还原其氧化物得到的。
目前，能在工业上大规模应用的还原铁的氧化物（即炼铁）的方法就是高炉炼铁。
一、高炉及其生产过程
1.高炉结构及其内部生产过程
高炉是冶炼生铁的设备。
正如它的名称一样，是高高耸立在空中的炉子。
高炉的雄伟外形，被看作是钢铁工业的象征。
在钢铁工业中，高炉的地位是相当重要的。
高炉本体呈大嘴酒瓶型，其内部是一个空洞，周围砌筑厚砖而外部包有铁皮，炉子底部设有出铁口，在比其稍高一些的位置上设有出渣口，再向上的整个圆周每隔一定的距离有一个鼓入热风的圆型风口。
高炉在结构上可分为炉顶布料装置、炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸等部分。
高炉炼铁的原料主要是铁矿和焦炭，另外少量的熔剂、锰矿石、钢渣及杂料等，其产品是液态生铁，并排出液态炉渣。
高炉所冶炼的生铁来源于铁矿石。
铁矿石中的铁主要以氧化物形式存在，一般是赤铁矿（Fe2O3）或磁铁矿（Fe3O4），有时有少量铁以氢氧化物和碳酸盐（菱铁矿Fe2CO3）形式存在。
但通常在自然界中，铁矿都不是纯净的含铁化合物，一般富矿含铁50%~65%，贫矿含铁30%~50%。
除了含铁化合物以外的其它成分成为脉石，主要由SiO2、Al2O3组成，还有少量的水分及化学结合水。
进入高炉冶炼的铁矿石大部分制成为烧结矿或球团矿。
高炉在炼铁过程中，既要把铁从其氧化物还原出来，又要把矿石中的脉石除去。
脉石不溶于生铁，并具有较高的熔点，但在有熔剂存在的情况下，脉石可以在低温下熔化，并生成炉渣。
渣和铁只有在液态下才能彻底分开，为此，需要将渣和铁都加热到各自的熔化温度以上。
在高炉炼铁中，这部分热量通常是靠燃烧焦炭（及其部分替换燃料如煤粉、重油等）提供的。
焦炭在高炉内的作用不仅是提供热量，它所含有的碳元素还是铁的还原剂，并有部分碳元素直接进入生铁，成为其中一个组分（这也使生铁的熔点下降）。
焦炭燃烧所需的氧来自空气（鼓风），鼓风在（蓄热式）热风炉中预热，通过炉缸上部的水冷风口进入高炉，鼓风压力一般为152~253kPa，以克服炉内料层的阻力，鼓风进入炉缸的速度为150~300m/s。
而炉料（即原料）则用料车或皮带送上炉顶装入，通过炉喉进入炉身。
炉料从上向下运动，而炉内气体则由下向上流动，在这两个过程中，通过炉气（煤气）的接触，提供了热交换和化学反应的机会。
上升的煤气放出显热，下降的炉料温度逐渐升高，同时，煤气中的还原性组分（CO及H2）将一部分氧化物的铁还原（间接还原）。
为了利于受热膨胀的炉料和煤气均匀、稳定的流动，而炉身（高度约占炉子全高的3/5）直径向下逐渐扩大。
位于炉身下方的圆柱形炉腰是炉子直径最大的部分，正常情况下金属和炉渣均在此处开始熔化，因而炉料开始收缩。
炉腹的形状是一个倒置的圆台，上部与炉腰相接，下部则与炉缸相接。
炉缸上除了一组沿圆周等距离分布的水冷风口外，还有出铁口和位置高于它的出渣口。
焦炭是炉料中一直降到风口水平都保持固态的唯一组分。
除了提供还原剂及提供炼铁过程需要的热量之外，焦炭还起了支撑炉料的作用，特别需要这种支撑的是炉渣和生铁已成为液态的炉腹部分，液态渣铁穿过焦粒间的孔隙而流入炉缸，定期或连续通过出渣口和出铁口排出炉外。
热风进入炉内后，在风口前立即与焦炭发生反应后生成CO2，燃烧产生的大量热量使火焰（即风口煤气）的温度达到1600~2000℃（具体数值主要取决于热风温度）。
在温度高于1000℃及有碳存在的炉内条件下，CO2是不稳定的，很快与C反应生成CO，所以风口煤气主要由CO和N2组成。
强还原性的风口煤气经过活跃的焦炭层达到炉腹、炉腰和炉身，并将铁的氧化物还原，然后从高炉上部的煤气上升管排出炉外，进入煤气系统。
高炉的内型，即其各部分的形状和尺寸（如高度、直径、与水平面的夹角等）取决于冶炼的方法、风温、炉料的种类及其它的条件。
炉身的扩张程度、炉腰直径、炉腹及炉腹角、炉身角等，应必须保证炉料顺畅下降，煤气在整个横断面上尽可能均匀地上升。
因为炉内温度很高，高炉炉缸、炉腹、炉腰和炉身均在耐火材料外使用水冷壁，以提高其强度，延长寿命，炉底可采用水冷或风冷。
在高炉炉顶部有一个防止煤气逸出以及使炉料良好分布的装置。
这种装置的传统形式是有一个大料钟和一个小料钟组成的，当其中一个放料到大钟上或放料入炉时，另一个保持关闭状态。
小钟随一个布料漏斗一起转动，为的是按预定的装料环或装料顺序使炉料在大钟上部均匀分布，大钟上装满料后再放入炉内。
2.高炉内部反应
从炉内热交换的角度看，高炉可以理想化地分为三个区域：
上部区域或称预备区、中间区域或称热贮备区、下部区或称工作区。
下部区域中的反应
高炉下部区域（工作区、熔化区、加工区）是指风口线到其上一段（一般3~5m）高炉的区域。
在此区域内熔融的炉料达到1400~1450℃，煤气则冷却到800~1000℃。
风口前焦炭燃烧后在炉缸周围的边缘处连续地产生空间，使炉料可以向下运动。
脉石与熔剂混合后，在炉腰区开始熔化，两个互不相溶的相即部分渗碳的生铁和含有一定量CaO的FeO-SiO2-Al2O3-MnO初渣，开始在高于1200℃时生成，继续下降则两个液相彼此分开，渗过焦层，积聚在炉缸中，而风口煤气也要穿过焦炭层而上升，在这一带进行热交换。
在高炉下部区域发生的比较重要的反应有下面9个：
吸热的石灰石分解反应：
CaCO3=CaO+CO2
吸热的FeO直接还原反应：
FeO+C=Fe+CO
吸热的SiO2直接还原反应：
SiO2+2C=Si+2CO2
吸热的MnO直接还原反应：
MnO+C=Mn+CO
吸热的P2O5直接还原反应：
P2O5+5C=2P+5CO2
吸热的脱硫反应：
FeS+CaO+C=CaS+Fe+CO
放热的碳的燃烧反应：
C+O2=CO2
吸热的CO2还原反应：
CO2+C=2CO（>1000℃）
吸热的风中水的还原：
C+H20=CO+H2（>1000℃）
中部区域的反应
中部区域内固体炉料和煤气的温度几乎相等（800~1000℃），也称之为等温区或热贮备区。
又因为大部分间接还原，特别是浮氏体（不是一个有固定化学成分的化合物，其平均成分的分子式为Fe0.96O）的间接还原就发生在这个区域内，所以有的文献上把这个区域也称为间接还原区。
这个区域的主要反应是铁矿石的还原（间接还原）反应和水煤气置换反应：
Fe2O3还原为Fe3O4的反应：
3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2
Fe3O4还原为FeO的反应：
Fe3O4+CO=3FeO+CO2
FeO还原为Fe的反应：
FeO+CO=Fe+CO2
水煤气置换反应：
CO+H2O=CO2+H2
上部区域的反应
在上部预还原区域预热区中，来自中部区域煤气的温度迅速地由800~1000℃将至100~250℃，而固体炉料的温度则有环境温度上升至800℃。
发生在这一区域的主要反应有：
除石灰石意外的其它碳酸盐的反应（反应方程式略）
炉料中水分及结合水的蒸发；
碳素的沉积即2CO=CO2+C；
赤铁矿及磁铁矿部分可完全地还原为低级的氧化物（浮氏体）（化学反应方程式略）
一般高炉炉料由炉顶降至风口水平面的时间大约波动在6~8h之间，煤气在炉内停留时间约1~10s或更长时间。
二、高炉节能监测项目及其监测方法
根据高炉能耗构成及热支出项目的构成，考虑到监测指标测定的可行性和准确性，高炉的节能监测项目可确定为设备状况、炉顶煤气中CO2含量、炉顶温度和吨铁炉体冷却热损失。
高炉监测应在炉况顺利时进行。
若在预定监测时间遇到高炉休风、悬料、结瘤等情况，则应延迟至高炉恢复正常生产后进行监测。
监测时应避开雨雪、大风等恶劣天气。
下面分述各监测项目的监测方法。
1.设备状况
设备状况是指高炉及其紧密相关的附属设备设计、制造、安装和运行情况，实际监测过程中着重了解与节能配置和运行情况，一般要求300m3以上高炉应喷吹粉煤（若监测时未上喷吹设备，应有规划），高炉物料计量仪表、电能计量仪表、温度测量仪表和成分分析仪器应齐全并在检定周期内。
监测的方法是现场观察并做记录，对重要事项应予以拍照。
2.炉顶煤气中CO2含量
炉顶煤气中含有大量的CO2，带走了大量的化学热，同时，炉顶煤气中也含有大量的CO2，比值CO2/（CO+CO2）则反映了高炉对碳元素（多数为焦炭带入）的利用情况，而CO和CO2含量有一定的关系。
若CO2含量低，则说明CO含量较高，若CO2含量高，则CO含量相对就低，即通过测定煤气中CO2含量，也可间接获得CO含量，控制炉顶煤气中CO2值，也就控制了CO值，控制了CO2/（CO+CO2）值，控制了炉顶煤气带出的化学热量的比例。
在实际监测过程中，对CO2的监测一般要比CO方便，故这一项目选择了炉顶煤气中CO2含量。
节能监测中所分析的高炉炉顶煤气应是混合煤气，煤气的取样点不应设在煤气上升管上，而应在煤气下降管上。
在实际监测中，可以使用现场煤气取样孔或取样管，或取样管（孔）的位置在重力感应器之前也是允许的。
煤气取样后立即分析CO2含量，一般可使用奥氏气体分析仪，若有条件，使用气相色谱仪或红外气体分析仪、热导式CO2分析仪也可以，但应注意不能使用燃烧效率测定仪，除因CO量程限制外，还因目前各种国产、进口燃烧效率测定仪中的CO2值均非直接测定结果，而是计算所得，其误差也就比较大了，作为监测结果是不合适的。
3.炉顶温度
炉顶温度是指炉顶煤气的温度，它的数值表示了炉内热交换状况的好坏，也表示了煤气带出高炉的物理热的大小，也是一个比较重要的监测项目。
一般钢铁企业的炼铁高炉都有测定炉顶温度的仪表，节能监测中可以利用。
只要现场仪表精度符合要求，且在检定周期内，就可读取其数据作为监测值。
必要时可以断开一次仪表校正二次仪表，或使用自带二次仪表。
实施监测时，根据现场情况，也可使用自带仪表测定。
使用自带热电偶测定时应注意不要使用淘汰型号（分度号），所用二次仪表的有效位数应与分度表相适应。
4.吨铁炉体冷却热损失
高炉是一种内部温度很高的热工设备。
为了保证其炉体的强度，延长寿命，高炉很多部位都进行了冷却。
冷却的方式多数为水冷，部分高炉采用风冷炉底。
高炉冷却要有一定的强度，低了会危机高炉的安全，搞了则造成大量的能源浪费，在实际生产中，冷却强度保证安全一般是没有问题的，因此，限制吨铁冷却热损失也是十分必要的。
确定吨铁冷却热损失要测定的项目主要是冷却介质的流量和进、出口温度，并记录全日生铁产量。
在高炉炉役的初期和中期，高炉一般只采用各种冷却器冷却。
高炉冷却器包括支梁式水箱、冷却壁、风口及渣口各种水套，其水量一般应在出口侧测定。
测定水量的主要方法有：
（1）秒表--容水器法：
采用这种方法时容器的体积不得小于50L。
蒋某一管子出口的水注入容水器，用秒表计量注满容水器所用的时间，则其流量为：
M=3.6V/t
式中：
M——冷却水质量流量，t/h
3.6——时间、密度系数（有量纲系数）
V——容器容积，L
t——时间，s
（2）流速流量计法：
可使用游标卡尺测定水管内径，将其输入流速流量计中，可直接读出流量（也可读出流速）
（3）超声波流量计：
一般在出口无法测定水量的情况下使用，可在符合要求的直管段相应的位置直接测取流量。
高炉冷却器的进水温度只测分水器温度，出水温度在各冷却器出水口分别测定，测定仪表可使用玻璃液体温度计。
当采用超声波流量计法测定水量时，出水温度可在各冷却器出水混合后测定。
当高炉炉役进入末期时，除各冷却器外，还要在露体外壳上喷水冷却，炉壳喷水量可以由安装在喷水环管上的流量表直接读取，也可在集水槽排水出口测定，还可以使用超声波流量计在直管段测定。
炉壳喷水的进水温度可在喷水环管位置用玻璃温度计测定，出水温度在下部集水槽上端用玻璃温度计测定，测点可按高炉圆周均匀分布设置8点，300m3以上高炉设置16点，用其（8点或16点）平均值做为出水温度。
冷却水带出的热量，可用下式计算：
式中：
QW——冷却水带出物理热，MJ/h
Mi——第i个冷却器（或炉壳喷水）质量流量，t/h
ti——第i个冷却器（或炉壳喷水）出水温度，℃
t0i——第i个冷却器所在分水器（或炉壳喷水环管）温度（即进水温度），℃
对于风冷炉底，则要测定其进口风速、风温、风压和出口风温。
测定风速可使用风速仪或毕托管，测定风压可使用U型压力计，测定风温可使用玻璃温度计。
风冷热损失可由下式计算：
式中：
Qa——风冷热损失，MJ/h
v——进口风速，m/s
A——进口风管内截面积，m2
t——出口风温，℃
t0——进口风温，℃
P0——进口风管压力，Pa
根据以上数据和生铁产量，则可计算吨铁水冷热损失
式中：
qp——吨铁水冷热损失，MJ/t
m——生铁日产量，t/day.
3、高炉与能耗有关的其它指标
除了上述监测项目外，高炉与能耗有关的其它指标还有焦比、直接还原度、高炉煤气CO利用率，热风温度等。
1.焦比
焦比是高炉能耗的主要指标，它的基础定义是高炉冶炼1t生铁所消耗的干焦炭量。
由于高炉冶炼的生铁种类和使用辅助燃料的不同，焦比又分为入炉焦比、折合焦比、综合焦比及毛焦比等。
入炉焦比是管理上经常用的一个指标，它是指干焦炭用量（单位kg）与同期高炉所生产的合格生铁（单位t）之比。
这里的干焦炭用量不包括焦炭中的水分，也不包括入炉前加工及运输等方面的损耗（即不包括筛下焦沫等）。
折合焦比一般是相对于折合铁来说的。
由于高炉冶炼生铁品种不同，其焦炭消耗量有一定差别。
为了便于比较，将各种生铁包括各牌号的铸造生铁、含钒生铁、含钒鈦生铁等按一定的折合系数折算为炼钢生铁的产量，以这个折合生铁产量的基础计算出来的焦比称为折合焦比。
生铁产量计算时还有与加入高炉的碎铁量、入炉精矿品位有关的折合系数，应一并计算在内。
为了降低高炉的焦炭消耗，很多高炉采用了喷吹粉煤等燃料的技术措施，把这些燃料按相应的系数折算，包括到干焦炭中去，计算得出的焦比即为综合焦比。
毛焦比则是以购入焦炭计算出来的，一般较少使用。
焦炭是高炉消耗的主要能源，因此，焦比的高低基本反映了高炉能源消耗的高低。
那么为什么未把焦比列入高炉监测项目呢？
通过上述几个焦比概念可知，焦比的计算是比较复杂的，而且焦炭在高炉内的行程时间也是比较长的，而一般节能监测的时间是比较短的。
要在短短几个小时测出这一综合性指标不是一件容易的事情，即使测得其结果，其准确性、代表性也有很大的局限性。
焦比是个很重要的综合性指标，未列入监测项目也造成一定的缺陷。
在起草《高炉节能监测方法》时，可考虑加入焦比这一监测项目，其监测方法可与其它现场监测项目不同，不采用几个小时甚至一天的实测数据，而以统计数据为基础，查阅被监测单位监测前一个月或一个季度的生产统计记录，根据其数据计算相应一个时期的焦比。
2.直接还原比例
铁的氧化物在高炉中还原有两种方式，即直接还原和间接还原，铁氧化物直接还原量占总还原量的比例称为直接还原比例。
铁氧化物（主要指2价铁即FeO）的直接还原是吸热反应：
FeO+C=Fe+CO-155833J
而间接还原则是一个放热反应：
FeO+CO=Fe+CO2+16705J
铁氧化物的直接还原作为一个强烈的吸热反应，对于提高CO的利用率很不利，但它夺取每个分子的氧所消耗的碳量较少，而且产物CO还可进一步参加气体还原反应。
因而，高炉中铁氧化物的直接还原和间接还原都在影响高炉焦炭（燃烧）的利用率，影响着高炉的热效率。
当高炉内的直接还原和间接还原达到某一特定比例时，碳的利用率最高。
但这个比例受风温、原料等因素的影响，在实际生产中不易确定。
在实际生产过程中，一般直接还原所占比例都比较大，应设法降低。
3.高炉煤气CO利用率
高炉煤气CO利用率是指已氧化为CO2的CO量与全部CO量之比，即CO2/（CO+CO2），这也是一个反映高炉焦炭（燃料）利用情况的一个重要指标。
这个指标与监测项目中的高炉煤气CO2含量指标在本质上是相同的，故未将其重复列入监测项目。
4.热风温度
热风带入的物理热是高炉所需热量的重要来源，也是影响高炉焦炭（燃料）消耗量的一个重要因素，热风温度的提高实际上是用品位较低的高炉煤气去置换品位较高的焦炭，从而降低高炉炼铁总的焦炭消耗量。
热风一般是由蓄热式热风炉提供的，其风温的提高受到各种因素的限制，与热风炉的结构，所用材质等均有一定关系，因此，未将其列入监测项目。
4、降低高炉能耗的主要途径和方法
高炉的主要能源是焦炭，而焦炭在高炉炼铁中又具有不可替代的作用，因此，降低高炉能耗最主要的是降低焦比。
任何增加间接还原、降低热负荷、增加显热供应，降低显热支出或用其它燃料代替焦炭方法都能降低焦比，这些方法基本有如下几种：
提高风温、精料入炉（改善炉料准备工作）、使用超级炉料（预还原矿石）、喷吹燃料、富氧鼓风、脱湿（或加湿）鼓风、采用高压炉顶等。
另外，可以采用回收高炉余热的方法增加输出能量，从而降低能耗，主要方法是高炉炉顶余压发电装置（即TRT）。
1.提高风温
很明显，提高风温可以节省焦炭并增加高炉生铁产量。
焦炭的节省主要是由于通过鼓风增加了显热效应，降低了风口燃烧所需要的焦炭量。
另一个随之而来的效应是由于每吨铁水所用的风口燃烧焦炭量（即风口碳量）减少，风口煤气中的CO量减少。
从理论上计算，风温每提高100℃可以降低4%的风口碳量（从100℃热风带入的物理热相当于6%的风口碳燃烧量，但由于用于间接还原的CO减少，而需要增加直接还原而消耗热量）。
提高风温后，高炉内除发生上述变化外，还有以下几种效应：
风口煤气量减少，导致炉顶煤气量减少；由于直接还原增加，（CO+CO2）增加，高炉煤气中N2量减少；高炉煤气CO利用率提高；炉顶煤气发热值增加（虽然CO利用率提高，但N2亦减少所致）；炉顶煤气温度降低（由于煤气量减少所致）。
但需要注意的是，风温不能任意提高。
由于风温的提高，必然带来风口燃烧的火焰温度超过一定的最佳值，这样就会破坏炉料的运动规律或者导致悬料，甚至可能使焦比增加，现在世界上炼铁高炉使用的热风温度已高达1250℃。
一般情况下，提高风温节省的焦炭在风温较低时比风温高时多。
2.精料入炉
精料入炉是指高炉装入具有最佳粒度、容易还原的炉料，并使高炉具有尽可能低的热负荷。
炉料准备工作一般包括：
破碎、筛分、洗选、精选、焙烧、粒度分级、烧结、造球、熔剂化、预还原等，采取这些措施的目的是：
（1）使炉料具有均匀的粒度分布，以得到均匀的透气性和使气流的阻力最小，一次保证在高炉的整个水平和垂直断面上煤气分布均匀；
（2）将矿石破碎使粒度减小，以增加表面积，以便强化热交换和改善其还原性；
（3）提高矿石品位和减少焦炭灰分，以提高每料批的产量，同时降低热负荷；
（4）焙烧水化的铁矿、碳酸盐铁矿以及磁铁矿，将精矿粉烧结或造球；
（5）将石灰石、白云石在炉外煅烧并且以熔剂性人造块矿形式入炉，生产超高碱度炉料以中和焦炭灰分中的酸性物；
（6）将原矿或球团预还原成为超级炉料入炉。
根据高炉炼铁理论和实践，通过炉料破碎、筛分和分级可使焦比降低（甚至显著降低），炉粒粒度保持在一定范围对改善高炉透气性和煤气分布均有良好的影响。
随着炉料含铁品位的增加，焦比也会降低。
一般来说，酸性炉料还原性差，消耗焦炭多，而碱性的烧结矿容易还原。
熔剂性炉料节省焦炭的原因还有以下几点：
（1）更好的还原性使间接还原度增加（间接还原每增加1%，可节省碳6~7kg/t）；
（2）由于热负荷小，渣是预先形成的，故可以使用更高的风温，初渣在更高的温度下熔化并在一个垂直方向上很狭窄的区域内软熔；
（3）在炉身内壁面由石灰石分解产生的CO2，CO2对还原性起负作用；
（4）分解石灰石所需要的热量从高炉转移到烧结厂（原料造块厂）；
如果使用经过预还原的金属化炉料，那么很明显的结果就是焦比降低。
一般地，预还原的程度很高，焦炭节省的越多，但应注意不要过分还原。
3.喷吹燃料
早期的高炉在操作上燃料和还原气体均来源于焦炭，从风口吹入的物质一般仅仅是空气，为了使用廉价的燃料和还原剂代替焦炭，从风口喷入一些燃料的想法被提出来，经过试验后现在已广泛应用于炼铁生产中。
喷吹的燃料包括重油、天然气、焦炉煤气、粉煤等，一般来说，喷吹燃料全部从风口（均匀）喷入，在国外有人进行了从炉腰喷吹还原气体的尝试，但尚未达到实用阶段。
根据我国的实际，高炉应喷吹煤粉，以节省焦炭，降低焦化能耗，同时具有很高的经济效益。
喷吹效果一般用置换比表示，即喷吹的燃料量与所节省的焦炭量之比，即每喷吹1kg喷吹料降低的焦比量。
那么，既然燃料比焦炭价格便宜，可以用来置换焦炭，为什么不能全部代替呢？
这是因为焦炭在高炉中不只是燃料和还原剂，它的很多作用是喷吹的燃料代替不了的。
焦炭在高炉中的作用有以下5种：
（1）作为一种燃料，满足高炉的热量需要，反应为：
2C+O2=2CO
ΔH=9630kJ/kg（碳）
若完全燃烧（产物为CO2）,则释放的热量为34125kJ/kg（碳）。
（2）提供了还原铁氧化物的CO；
（3）还原了其它金属氧化物，如Mn、Si、P等及其它可能存在的氧化物；
（4）使铁渗碳并降低了熔点；
（5）提供了透气性（在固相区及固-液两相区），并且也提供了对巨大料柱的机械支撑，允许煤气穿过其孔隙而上升。
焦床的透气性比矿石、烧结矿或球团料床高60～100%，它甚至不会软化，而且是一直下降到风口水平都保持固体状态的唯一炉料，在风口前被鼓风所消耗（与Ｏ2发生反应）。
4.富氧鼓风
一般干空气含有79%的N2，在燃烧中可以有效利用的O2不过21%。
因此很早就有人考虑提高高炉鼓风中的O2含量，但当时这样做只是为了提高风口前燃烧温度。
1930年在德国首次进行了富氧鼓风，以后苏联也进行了实验，都认为对提高生产率、降低焦比有效，但当时无法得到廉价的O2所以没有实用价值。
随着氧气炼钢法的发展，O2已容易制取且价格便宜，并且，随着向高炉内喷吹燃料量的增加，O2对风口前热补偿及促进燃料燃烧极为有效，已成为大量喷吹不可缺少的手段，因此，富氧鼓风在世界上得到广泛应用。
在我国，宝钢高炉就采用了机前富氧鼓风，石家庄钢铁厂也进行过富氧鼓风的生产试验。
富氧对风口前理论燃烧温度有很大的影响（富氧率增加1%，约提高55℃），单独采用富氧鼓风往往导致风口前燃烧温度过高，使炉内透气性失常，引起炉况不顺，故富氧鼓风通常与喷吹燃料或加湿鼓风并用，以便将风口前燃烧温度控制在一定范围内。
随着富氧率的提高，单位时间燃烧的焦炭增多，出铁量也随之增多。
当风量一定时，富氧率每提高1%，出铁量相对增加5%；在炉腹煤气一定的情况下，富氧率每提高1%，可相对增产2%。
富氧率与焦比的关系不很明显。
一般在富氧率较低的时候，焦比有少许降低。
当富氧率超过某个限度时，由于鼓风中N2减少，每吨铁生铁的煤气量减少，可以预想，煤气与炉料间的热交换作用会因之减弱，结果使间接还原区域内温度下降，间接还原反应速度变慢，间接还原反应量减少，因而导致高温区直接还原和碳气化反应增强。
此时，随富氧率提高，焦比非但不能降低，相反还会升高。
因此，富氧不能过度提高。
但如果维持适当的富氧率，能够确保大量喷吹粉煤等燃料，故仍可大量降低焦比。
5.调湿鼓风
高炉鼓风来自大气，随着季节和温度的变化，大气的湿度（即空气中水蒸气含量或称湿分）也会发生很大的变化，即使是同一天的不同时刻，湿分也不相同。
而鼓风湿分的频繁波动是引起高炉炉况不顺的重要原因之一。
为了壁面炉温波动，维持鼓风湿分固定是一个重要的手段。
维持鼓风湿分固定即调湿鼓风，是第二次世界大战后前苏联研究出来的技术。
调湿鼓风包括加湿鼓风和脱湿鼓风两种。
加湿鼓风是向鼓入高炉的风中加入一定数量的蒸汽，使之达到一定的水平，而脱湿鼓风则是把空气中的湿分去除到一定程度（即除湿）。
加湿鼓风现在多余富氧鼓风共用（一般在不喷吹燃料时富氧鼓风都
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