高炉机前富氧系统改造，年省电费2000万元

张丽

高炉机前富氧系统改造，年省电费2000万元（图2幅）

◎刘向洁

“我们将高炉供氧由传统的‘机后供氧’升级为‘机前供氧’模式，省去了氧压机的压缩环节，每日可节省电量11万度，每年预计节约电费近2000万元。”2025年12月9日，谈及这项“降本利器”，新天钢集团天铁公司动力厂副厂长卢志涛激动地说。

这项带来巨大效益的技术革新，始于一次对标学习。2025年初，天铁公司组织制氧车间主任李长录等技术骨干赴先进钢企“取经”。首次接触高炉鼓风机前富氧技术（简称“机前富氧”）的李长录敏锐地发现：机前富氧系统与传统的机后富氧系统相比，核心差异在于工艺流程和氧气注入高炉的位置不同。传统的机后富氧系统依赖中压氧压机供氧，而机前富氧系统采用低压氧压机，将氧气直接输送至高炉鼓风机入口，不仅降低了氧气输送过程中的安全风险，更能显著提升高炉运行稳定性。

“制氧电耗在空分系统成本中占比极高，这笔经济账必须算清楚。”带着这样的考量，李长录向卢志涛汇报道。于是，他们联合新一、二号空分班组大班长刘中伟，共同对两项技术的能耗差异展开精细核算。数据显示，中压氧压机功率为6800千瓦，而低压氧压机功率仅4600千瓦，即在相同氧气输送量的前提下，单是更换氧压机这一项，每年就能节省电费数百万元。巨大的降本潜力让他们下定决心推进技术革新。经公司多轮技术论证与可行性分析，机前富氧系统改造项目正式立项，核心任务是铺设一条从空分系统氧气出口至高炉鼓风机入口的1700米输送管道。

项目启动后，动力厂联合施工单位成立专项项目部，由厂领导牵头，围绕质量、工期、成本“三要素”严抓管控。2025年8月1日，20余米高的高空作业平台上，焊花飞溅间，管道对接进入关键阶段，刘中伟全程驻场督战。

作为项目的“能源主动脉”，这条1700米管道的施工难度远超预期，需横跨生产车间高空架设，穿越管道密集区低空绕行，甚至要在老旧管线间隙“见缝插针”。为啃下这块“硬骨头”，项目部提前3个月开展现场勘察，反复优化施工方案，细化每段管道铺设参数；建设期间恰逢盛夏，高温、暴雨频发导致工期滞后，团队随即倒排工期计划，将任务分解至每周、每日，在新制氧厂区、中厚板厂区、新高炉厂区开辟3个作业点同步施工，通过工序衔接优化、错峰作业抢回施工进度。

真正的考验在29天后，项目需在2号高炉检修的20个小时“窗口期”内完成空分氧气管道碰口作业。该环节需在密闭空间操作，若管道置换不彻底，极易引发安全事故。为此，项目部与施工团队提前半个月筹备，从管道切割角度校准、接口对接精度把控，到应急处置方案推演，每一个环节都反复打磨。与此同时，重达2吨的风机入口混合器也需精准吊装，确保与原有系统实现无缝衔接。

施工过程中，接口焊接工作量大且安全风险高，安全员张国记每隔几分钟就实时通报现场氧气浓度数据，动火作业全面升级为特级管理，氧气含量检查频次翻倍。由于氧气管道对内部洁净度要求严苛，一旦出现返锈必须重新打磨，脱脂处理更要做到寸寸覆盖。每段管道打磨后，工作人员都会用无油吹风机彻底吹扫，经多轮检验达标后才允许进入安装环节。

2025年9月10日，管道吹扫打靶试验正式启动。“管道内若残留杂质，在纯氧环境中极易引发燃烧事故。”李长录强调说。为此，项目部组织施工单位提前论证技术方案：将1700米管道分为4段，采用“分段吹扫、逐步升压”的方式作业，既保障了吹扫质量，又有效避免了高压对管道造成损伤；现场工作人员紧盯汽化液氮设备，根据氮气管网压力变化实时调节参数，分段开展检验工作，确保吹扫作业不影响其他氮气用户的正常生产。

2025年9月至10月，动力厂一号、二号高炉机前富氧系统改造完成并相继投运，一号、二号、四号空分系统的低压氧气均已平稳地通过新建的输送管道成功送往高炉鼓风机入口。“机前富氧系统改造完成后，优化了高炉供氧模式，通过低功率设备实现显著的节能降本效果，为钢铁生产提质增效夯实了基础。”卢志涛说。

图1：项目团队聚焦施工图纸，研讨机前富氧系统改造方案

图2：项目团队查看机前富氧输送管道实时运行状态

图3：项目团队通过集散控制系统画面研判机前富氧系统改造成效