我国干熄焦现状分析

我国干熄焦现状分析

徐列张秋强董兴宏邵丰

中冶焦耐工程技术有限公司

鞍山华泰干熄焦工程技术有限公司

近年来，干熄焦技术在我国得到迅速推广，相继投产了36 套干熄焦装置，年处理焦炭能力已达到4430万t，另有49 套干熄焦装置正在建设，加上2001年以前建设的17套，干熄焦装置总数已达到102套，成为世界上干熄焦装置建设最多的国家，干熄焦技术达到了国际先进水平。

一、我国干熄焦技术发展的两个阶段

干法熄焦简称“干熄焦”，是相对于用水熄灭炽热焦炭的湿熄焦而言的。其基本原理是利用冷的惰性气体(燃烧后的废气)，在干熄炉中与赤热红焦换热从而冷却红焦。吸收了红焦热量的惰性气体将热量传给干熄焦锅炉产生蒸汽，被冷却的惰性气体再由循环风机鼓入干熄炉冷却红焦。

干熄焦具有回收红焦显热、减少环境污染和改善焦炭质量三大优点。但是，从1985年上海宝钢引进日本的4 75t/h干熄焦装置正式投产运行到2001年首钢引进日本的1×65t/h干熄焦装置建成投产，16年间我国只有17套干熄焦装置相继投产运行，年干熄焦炭的能力也只有755万t，占当时我国焦炭产量13130万t的5.8%。这些干熄焦装置处理能力小——每套干熄焦装置每小时处理焦炭65—75t，其技术和设备必须引进。这是我国干熄焦技术发展的第一阶段。这一阶段漫长而且缓慢，其主要特点是技术水平低，技术和设备靠引进。

2000年，当时的国家经贸委批准了干熄焦技术与设备国产化“一条龙”项目，2003年12月和2004年3月其依托工程——武钢7、8号焦炉140t/h干熄焦装置，示范工程——马钢5、6号焦炉125t/h 干熄焦装置相继投产。2005年4月干熄焦国产化“一条龙”项目通过了中国钢铁工业协会组织的项目鉴定。2005年11月，获得中国冶金科技进步一等奖。从2001年开始到现在是我国干熄焦技术发展的第二阶段,在这段时间里，我国干熄焦技术得到了迅速发展。这个阶段里已投产和在建的干熄焦装置达到了85套！其主要特点是干熄焦装置系列化、大型化，干熄焦国产化技术和设备得到全面开发和应用。

二、我国已投产和在建的干熄焦工程

目前，我国已投产和在建的干熄焦装置已经达到了102套，年干熄焦炭总处理能力达到9854万t，占2006年我国机焦炭产量26279万t的37.5 %。在102套干熄焦装置中，处理能力75t/h以下（含75 t/h）24套，占总数的23.5 %；75t/h以上140t/h以下（含140 t/h）59套，占总数的57.8 %；140t/h 以上160t/h以下（含160 t/h）15套，占总数的14.7 %；160t/h以上4套，占总数的3.9 %。最大的已投产干熄焦装置小时处理焦炭能力已达到160t，处理能力190-260t/h的干熄焦装置正在建设。在

已投产和在建干熄焦装置中，非钢铁企业和个体企业各10套，分别占总数的9.8 %。

2001年以后建设的干熄焦装置的国产化率均在90 %以上，最高达到97 %，达到国际先进水平。干熄焦装置建设速度之快，建设水平之高，前所未有！

目前在建的干熄焦装置投产后，宝钢、首钢、武钢、马钢、太钢、唐钢、沙钢等国内大型钢铁厂的焦炉将全部采用干熄焦。鞍钢6m以上的大型焦炉也将全部采用干熄焦。

三、我国干熄焦技术现状

经过多年开发与实践，我国干熄焦技术已达到国际先进水平：

1、实现了干熄焦技术和设备的国产化

干熄焦装置均采用具有我国自主知识产权的干熄焦技术。实现了干熄焦装置用提升机、循环风机、锅炉、电机车、排焦用振动给料器及格式密封阀等全部专有设备的国产化；实现了干熄焦装置用装入装置、排出装置、一次除尘器、多管二次除尘器（金属和陶瓷）、供气装置、换热器（给水式和热管式）、焦罐、运载车、横移牵引装置等全部非标准设备的国产化，国产化率最高达到97%。目前已投产的干熄焦装置项目生产实践表明，国产干熄焦设备质量可靠、性能先进，能够保证了整个系统的有效运行。目前部分国产干熄焦设备已销往国外，包括日本。

2、实现了干熄焦装置的系列化、大型化，从而达到了最优化

开发出70～190-260t/h干熄焦装置，实现了规模配置系列化，可以针对目前我国全部现有焦炉生产能力配置干熄焦装置。干熄焦装置最大处理能力达到190-260t/h。

3、掌握了国际先进技术

旋转焦罐技术、振动给料器及格式密封阀式连续排焦技术、热管给水预热技术、多管二次除尘技术、带料钟的装入装置和高温高压锅炉技术等被誉为当今国际上领先的干熄焦技术。在项目研发过程中，我们开发并掌握了以上技术，并在大型国产化干熄焦装置中予以应用。从而使干熄焦主要性能指标达到国际先进水平――干熄炉冷却室冷却能力3.84 m3/t焦h（国际先进水平：3.5～3.95），冷却室H/D比值0.9（国际先进水平：0.8～1.1），气料比1190m3/t焦（国际先进水平：1150～1350）。

4、填补了我国干熄焦基础理论研究等方面的空白

2000年以前，我国从来没有对干熄焦基础理论进行过研究，在“一条龙”国产化项目的研发过程中，通过下列工作建立并完善一整套干熄焦基础理论体系，填补了我国干熄焦基础理论研究等方面的空白。①干熄炉内压力损失和对流换热的实验研究；②干熄炉内布风、排风系统的实验研究；

③干熄炉内影响焦炭下降因素的实验研究和数学模化；④干熄炉内循环气体流动、传热过程的实验研究与数学模化。⑤对焦炭物性参数进行了测量，开发了流体动力学辅助CDQ干熄炉设计软件―CAFFA for CDQ Design；⑥建立了干熄焦装置环境影响评价系统。

5、在个别方面实现了技术突破

①首次在干熄焦装置中应用热管技术，解决了循环气体对换热器露点腐蚀问题，提高了换热器效率和延长了使用寿命；②首次在干熄焦排焦装置上采用电机振动给料器，解决了原电磁振动给料器噪音高、发热量高不易散热问题；③我国自主开发的“三电一体化”计算机控制系统处于国际先进水平。通过新技术的开发，在上述方面实现了技术突破，提高设备和整个系统的可靠性和先进性。

四、目前存在的问题

尽管我国已经投产53套干熄焦装置，成为目前世界上干熄焦装置建设最多的国家，干熄焦技术达到了国际先进水平，但是应当看到，我国干熄焦仍然存在一些问题。总结起来有以下几个方面：

1、缺乏行业性的统一协调管理

任何一项技术，如果想得到长期、可持续、健康地发展，并在国内广泛推广，没有行业的统一协调管理，组织推广，只靠单个公司去推动是远远不够的。因此建议各级行业协会和学会增设相应的干熄焦分会来统一协调管理，加强对干熄焦技术的持续改进,提高整个焦化行业对干熄焦新技术的认识，以推动干熄焦技术长期、可持续、健康发展。

2、缺乏健全的管理制度

目前的干熄焦项目，无论是设计、制造还是建设、开工、验收管理及生产管理都缺乏比较权威、规范、系统的规范和管理制度，因此必然造成设计依据不充分，制造不规范，开工和生产管理不严密、不可靠，阻碍这项技术的进一步完善。实现干熄焦技术和管理规范化，标准化，已成为当前一项关键的工作。多年来，很多从事干熄焦工作的同行们已经为此做了大量工作，为这项工作奠定了很好的基础，如果有行业协会和学会出面统一协调管理，各有关单位能够对此工作加以重视，必将使这项工作能够迅速得以完善。

3、技术上存在缺陷

虽然干熄焦技术的开发取得成功，干熄焦技术在我国得到广泛推广，但这项技术的开发成功并不意味着技术开发工作可以结束。应当承认，目前我国的干熄焦技术仍然存在一些技术问题及缺陷,有待于改进完善：比如耐火材料损坏严重、寿命短、干熄焦装置的整体能耗高、系统操作难度大、个别设备可靠性需要提高以及干熄焦后续的环保问题等等。如果我国干熄焦技术要在国际上保持先进水平，必然要重视对这项技术的持续改进和完善, 新工艺、新材料、新设备在干熄焦技术上应用将是干熄焦技术永葆活力的源泉，这需要我们从事干熄焦工作的同行们坚持不懈，继续努力工作，这将是一个长期的工作。

4、建设配套条件差、竞争机制不完善

我国干熄焦技术推广十分迅速，来不及形成相应的建设配套条件，如相关技术人才短缺，干熄焦设备配套生产能力不足等。以设备制造为例：由于干熄焦项目技术的专业性和特殊性，许多大型设备厂家对干熄焦技术不了解,不愿参与。目前大部分设备的制造厂家都很少，个别设备属于独家制造。这种情况不利于形成良好的竞争机制，导致干熄焦装置的建设成本高，造成设备供货已成为干

熄焦工程建设的瓶颈，也制约了对干熄焦技术的改进和优化，不利于技术进步。因此,为国内干熄焦技术交流提供更多信息平台,培养干熄焦工程建设方面的专业人才，将有实力的设备和施工单位引入干熄焦建设领域，形成良好的竞争机制等完善干熄焦建设配套条件的工作也将是当前一项重要工作。

五、结语

尽管干熄焦开发已取得丰硕成果, 我国干熄焦技术已达到了国际先进水平，干熄焦技术在我国已经得到迅速推广，我国成为了世界上干熄焦装置建设最多的国家，但是仍然有许多工作需要我们进行完善和改进。我们相信，通过我们不断的努力将使干熄焦技术更加完善，将为国家创造更大的社会效益和经济效益，为我国节能环保、可持续发展作出更大贡献！

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