高炉机前富氧及富氧率的智能控制策略

摘要

高炉富氧鼓风是往高炉鼓风中加入工业氧气，大幅提高鼓风中的氧含量，从而有效提升炉内燃料的燃烧效率。当喷吹燃料中的氧气含量上升后，炉内的理论燃烧温度随之提高，使高炉燃烧焦炭与煤粉的能力得到大幅提升，单位时间内的钢铁产量大幅增加，具有较好的经济效益。但传统机后富氧技术因高压氧传输导致的能耗高、安全隐患多及设备成本高等问题，制约了其可持续发展。文章提出一种基于低压氧气的机前富氧多模态智能控制策略，通过融合动态氧-空气混合优化算法、闭环反馈调节机制及智能安全联锁系统，实现富氧率的高精度动态稳定控制。工程应用表明，该方案将富氧率误差控制在±2%，综合能耗降低15.6%，设备投资成本减少19.2%。结合氮气置换冗余设计与压力梯度自适应技术，系统泄漏风险降低30%以上。该技术深度融合低碳冶金理念，解决了低压富氧场景下的精度失稳与安全瓶颈，在提升控制鲁棒性的同时，为钢铁行业实现“双碳”目标提供了兼具经济性与可靠性的技术路径，具备规模化推广价值。