真空变压吸附制氧装置,简称VPSA制氧机,是采用锂基分子筛吸附空气中的氮气、二氧化碳等杂质,在抽真空的条件下对分子筛进行解吸,从而循环制得纯度较高的氧气。VPSA制氧装置具有投资少、占地面积小、制氧能耗低、工艺流程简单、负荷调节范围广、建设工期短等优点。
我国高炉富氧鼓风所用氧气与炼钢所用氧气一样, 一般都由深冷空分制氧机生产, 氧气纯度在99%以上, 制氧电耗高,制氧工艺非常复杂,操作困难。而且为满足炼钢用氧,高炉用氧得不到保证, 很大程度上制约了富氧喷煤技术的推广。若给高炉配备专用制氧机, 根据制氧纯度与电耗的关系见图(1), 用含氧80%~85%的低纯度氧气以及与高炉风压相匹配的氧压, 省掉制氧厂的氧气加压与高炉旁的减压系统, 可使氧气电耗由目前工业氧的0.5KWh/Nm3 降低到0.3KWh/Nm3, 有利于富氧喷煤效益的提高。
炼铁高炉富氧鼓风所需氧气纯度达到80% ~85%即可, 该纯度的氧气采用变压吸附装置制取是最经济合理的。