目前,高炉均通过喷吹煤粉来降低焦比进而降低生产成本,但喷煤给高炉冶炼带来了许多不利影响,采用高炉喷吹煤造气工艺即使用造气炉将煤转化为富氢煤气喷入高炉,能够解决以上问题。根据工艺计算研究高炉所需的最佳煤气量和氢气含量、造气炉的制氢能力,实现二者的合理匹配,对新工艺的应用具有重要的意义。根据高炉喷吹煤气新工艺的特点,采用某钢铁厂现场生产数据,对高炉工艺进行物料、热平衡计算。结果表明:在焦比为250kg/t Fe的情况下,喷吹的煤气量为600m3/t Fe,适宜的氢气含量为10%,富氧率为3%。高炉所需的煤气由造气炉提供,造气炉的适宜工艺参数范围为:煤量为180~250kg/t Fe,制气剂中高炉炉顶煤气量为50~150m3/t Fe,水蒸气的质量控制在30kg/t Fe,风温为1200℃,富氧率应大于10%,在满足造气炉产气量及热量需求的条件下,尽量采用高富氧率。综合考虑煤造气的影响因素,通过调整造气炉的操作参数,得到造气炉合适的制氢能力,结果表明:1)选用长焰煤进行造气,当煤量230kg/t Fe,炉顶煤气量80m3/t Fe,富氧率12%,水蒸气10kg/t Fe时,造气炉能够产生622.09m3/t Fe的煤气量,氢气含量为10.76%;2)以气煤为原料,煤量220kg/t Fe,炉顶煤气量120m3/t Fe,富氧率20%,水蒸气5kg/t Fe时,造气炉能够产生627.83m3/t Fe的煤气量,氢气含量达到10.45%;3)选用焦煤进行造气,煤量200kg/t Fe,炉顶煤气量120m3/t Fe,富氧率20%,水蒸气12kg/t Fe时,造气炉能够产生610.78m3/t Fe的煤气量,氢气含量达到10.93%;4)选用无烟煤为原料,煤量190kg/t Fe,炉顶煤气量150m3/t Fe,富氧率25%,水蒸气25kg/t Fe时,造气炉能够产生620.38m3/t Fe的煤气量,氢气含量达到10.44%。以上工艺参数条件均能满足高炉所需的煤气量及氢气含量,进而实现了高炉、造气炉之间氢气含量的合理匹配。