纯氧燃烧预热与传统空气助燃预热的本质区别，源于助燃介质的不同 —— 前者以纯度≥99.5% 的工业氧气为助燃剂，后者以自然空气（含 78% 氮气、21% 氧气）为介质，这一核心差异衍生出两者在燃烧效率、预热效果、能耗环保等方面的显著区别。

一、燃烧原理与热效率：氮气的 “拖累” vs 纯氧的 “聚焦”

       传统空气助燃的核心痛点在于氮气的无效参与：燃烧时仅 21% 的氧气发挥助燃作用，其余 78% 的氮气不参与反应，却会吸收大量热量并随烟气排出，导致热效率极低，通常仅 40%-60%。同时，氮气稀释火焰浓度，使得火焰温度难以提升，预热速率缓慢。

       纯氧燃烧则彻底摒弃氮气干扰，高纯度氧气直接与燃料（天然气、丙烷等）充分反应，火焰能量高度集中，热效率可达 85% 以上。更关键的是，纯氧燃烧的绝热火焰温度可达 2800℃-3000℃，远高于空气助燃的 1800℃-2000℃，为快速升温提供了基础。

二、预热效果：均匀性与温度上限的双重突破

       在预热温度方面，传统空气助燃受火焰温度限制，废钢预热温度通常仅能达到 600℃-800℃，且上下层温差可达 150℃以上，导致入炉后熔化不均。而纯氧燃烧可将废钢温度稳定提升至 1000℃-1200℃，温差控制在 50℃以内，不仅缩短了炼钢熔化时间，还减少了炉内温度波动对耐火材料的冲击。

       对于轻薄料、锈蚀废钢等特殊原料，纯氧燃烧的优势更为明显：高温火焰能快速穿透废钢堆，避免传统预热中 “表面过热、内部未热” 的问题，同时减少废钢表面氧化皮的二次堆积，提升炼钢原料利用率。

三、能耗与成本：初期投入 vs 长期收益的博弈

       传统空气助燃的初期设备投资较低，但其运行成本居高不下：一方面，氮气带走的热量造成大量能源浪费，燃料消耗比纯氧燃烧高 30%-50%；另一方面，烟气排放量是纯氧燃烧的 3-4 倍，后续脱硫脱硝、除尘的环保处理成本显著增加。

       纯氧燃烧虽需额外配置制氧设备（PSA 制氧机或液氧储罐），初期投资较高，但长期收益突出：燃料消耗降低 30% 以上，氧气成本可通过能耗节约抵消；烟气量减少 70% 以上，污染物（NOx、SO2、粉尘）排放浓度远低于国标限值，无需复杂环保处理设备，综合运行成本比传统方式低 20%-25%，一般 2-3 年即可收回设备投资。

四、环保与安全：减排优势 vs 特殊要求

       环保层面，传统空气助燃因氮气参与，会生成大量热力型 NOx（高温下氮气与氧气反应），且烟气量大导致粉尘扩散范围广，环保压力突出。纯氧燃烧几乎无氮气参与，NOx 排放量可降低 80% 以上，粉尘排放浓度≤10mg/m³，无需额外脱硝装置，符合 “双碳” 政策要求。

       安全层面，两者各有侧重：传统空气助燃安全性较高，但存在回火、脱火风险；纯氧燃烧需严格控制氧气泄漏（氧气浓度过高易引发可燃物质爆燃），需配备专业检漏装置与安全联锁系统，操作人员需经专项培训，不过成熟的系统设计可将风险降至可控范围。

五、适用场景：按需选择的技术定位

       传统空气助燃适用于中小钢厂、间歇式生产或低附加值废钢预热，其设备简单、维护便捷的特点能满足低成本生产需求。

       纯氧燃烧则更适合大型钢厂、连续化生产或高品质钢冶炼场景，尤其适用于废钢预热温度要求高、环保标准严格、追求高效低耗的企业，是当前钢铁行业节能降碳改造的主流方向。