一 、目前钢铁行业的用能大户如烧结机火炬、钢铁包烘烤、废钢预热、废钢熔炼等领域均采用空气与燃料（天然气、焦炉煤气、混合煤气、转炉煤气和高炉煤气等）组织燃烧的技术，存在的突出缺点是：
1）燃烧火焰温度低，工艺过程时间长；
2）火焰的刚度不足和火焰长度不够，局部加热空间内温度场均匀性差；
3）烟气氮氧化物含量高，大部分企业烟气直接排放不达标或者增加脱氮工艺，增加了投入和维护成本；
4）每吨粗钢熔炼的燃料消耗量大，能量利用率偏低，致使成本增加，企业利润率降低；
5）烟气排放量大，燃料燃烧效率低，烟气余热回收率低等，能量利用率低的同时对环境生态影响大。
（2）纯氧燃烧技术特点
纯氧燃烧是钢铁行业燃烧领域的又一次革命，与上述三个路径的技术契合度高。富（纯）氧燃烧是利用纯氧气或富氧空气（氧气含量大于21%）作为燃烧过程的助燃剂。纯氧燃烧技术节能的基本原理可以从燃烧反应方程式清晰表达：
空气助燃时：CH4+2O2+7.52N2=CO2+2H2O+7.52N2+热量；
氧气助燃时：CH4+2O2=CO2+2H2O+热量。
空气中，O2体积只占21%，N2体积达到了79%。纯氧燃烧减少了助燃介质中既不参加燃烧反应也不促进燃烧反应的N2量，从而减少了烟气中N2带走的热量，达到节能的目的。
（1）可大幅提高低热值燃料利用率
燃料与纯氧燃烧由于没有空气中氮气的参与，相对燃烧温度更高，这样可以提高更多低热值燃料的利用率，如高炉煤气等，低热值的燃料的利用可以大幅节约成本。
（2）大幅降低NOx和碳排放
纯氧与燃料燃烧，由于氧化剂中没有了氮气，所以在高温燃烧过程中也不会产生氮氧化物，其次纯氧燃烧温度较高，在相同的排烟温度下加热受热体所能提供的能量就越高，相对燃料消耗量也大大降低，减少向大气中的碳排放。
（3）大幅提升节能率降低运营成本
表1 能量节约率核算表
| 项目 | 单位 | 空气1 | 氧气 |
| 空气中O2含量 | % | 21 | 99 |
| 空气中N2含量 | % | 79 | 1 |
| 空气预热温度 | ℃ | 20 | 20 |
| 天然气预热温度 | ℃ | 20 | 20 |
| 空气过剩系数 |
| 1.1 | 1.1 |
| 空气消耗系数 | m3/m3 | 10.1 | 2.15 |
| 烟燃比系数 | m3/m3 | 11.1 | 3.15 |
| 烟气中N2含量 | % | 72.2 | 1.38 |
| 理论燃烧温度 | ℃ | 1965 | 3074 |
| 天然气热值 | kcal/m3 | 8300 | 8300 |
| 烟气带走热量（1100℃） | kcal/m3 | 4523 | 1272 |
| 烟气热损失占总供热比例 | % | 54.5 | 15.3 |
（4）排烟量小，车间环境友好
纯氧燃烧由于没有了氮气的参数，使得排烟量大幅下降，排烟量的下降也大大降低了废烟气对周围生态环境的影响和破坏。
（5）大幅提高供热效率缩短工艺时间
纯氧燃烧火焰温度高，相对空气助燃温度提升约1000℃，热辐射力强，在钢包烘烤和铁矿石烧结等多个领域可大幅缩短烘烤时间，提高工艺生产线的产能。
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