干熄焦工艺介绍
干熄焦工艺技术
冷焦排出设备
排焦溜槽 排焦溜槽是将旋转密封阀排出的焦炭送至皮带机的设 备，以保证干熄焦装置的连续正常运转。排焦溜槽位于旋 转密封阀下部，旋转密封阀连续排出的焦炭通过排焦溜槽 中挡板的切换，排到指定的皮带机上。 吹扫风机 吹扫风机向电磁振动给料器、旋转密封阀不间断地吹 入空气，以保证设备壳体内部正压，防止灰尘进入，延长 设备使用寿命，同时降低电磁振动给料器线圈的温度，电 磁振动给料器线圈的温度要求不高于设定值。当吹扫风机 出现故障时，三通电磁切换阀自动切换到管道压缩空气或 氮气给电磁振动给料器和旋转密封阀送风。
主要设备
APS对位装置 确保焦罐车在提升井架下的准确对位及操作安全， 主要由液压站及液压缸组成。 提升机 运行于提升井架和干熄炉顶轨道上，将装满红焦的 焦罐提升并横移至干熄炉炉顶，与装入装置配合，将红 焦装入干熄炉内。装焦完毕后又将空罐经提升、走行和 下降落座在焦罐台车上。 装入装置 位于干熄炉顶部，与提升机配合将焦罐中的红焦装 入干熄炉。它主要有两个功能，按指令开闭炉盖和把红 焦经装入料斗装入干熄炉内。
干熄焦优点
干熄焦装置具有工艺先进、环保、节能 效益显著的特点，在钢铁联合企业中应用， 可提高焦炭质量，降低入炉焦比，提高高炉 生产能力，降低钢铁生产中的成本；又能从 炽热的焦炭中回收热能产生蒸汽获得直接的 经济效益。从环保的角度看，建设干熄焦装 置，可以减少因湿法熄焦排放大气中的水蒸 汽夹带的酚氰等有害物质和粉尘污染，大大 提高周边地区空气质量。
平板闸门
焦粉收集 溜槽
电磁振动 给料器
旋转密封阀
密封气体 管道
三、干熄炉
干熄炉是干熄焦的主体设备，不同处理能力的 干熄焦操作单元选择不同规格的干熄炉。
干熄炉结构
圆型干熄炉由预存段、斜道区及冷却段组成。干熄炉 结构如图1所示。干熄炉为圆形截面竖式槽体，外壳用钢 板及型钢制作，内衬隔热耐磨材料，干熄炉顶设置环形水 封槽。干熄炉上部为预存段，中间是斜道区，下部为冷却 段。预存段的外围是汇集36个斜道气流的环形气道，它沿 圆周方向分两半汇合通向一次除尘器。预存段设有料位计、 压力测量装置、测温装置及放散装置。环形气道设有空气 导入装置、循环气体旁通装置、气流调整装置。冷却段设 有温度测量孔、干燥时的排水汽孔、人孔及烘炉孔。冷却 段下部壳体上有两个进气口，冷却段底部安装有供气装置。 预存段用于接受间歇装入的红焦，具有缓冲功能，可 补偿生产的波动；在冷却段，红焦与低温循环气体进行热 交换，经降温冷却后排出；斜道区位于预存段与冷却段之 间，从干熄炉底部供气装置进入的低温循环气体吸收红焦 的显热后经斜道及环形气道排出，并流经干熄焦锅炉进行 热交换。
干熄焦工艺
干熄焦工艺所谓干熄焦工艺，是相对湿熄焦而言的，是指采用惰性气体将红焦降温冷却的一种熄焦工艺方法。
1过程：在干熄焦工艺过程中，红焦从干熄炉顶部装入，低温惰性气体由循环风机鼓入干熄炉冷却段红焦层内，吸收红焦显热，冷却后的焦炭从干熄炉底部排出，从干熄炉环形烟道出来的高温惰性气体流经干熄焦工艺锅炉进行热交换，锅炉产生蒸汽，冷却后的惰性气体由循环风机重新鼓入干熄炉，惰性气体在封闭的系统内循环使用。
干熄焦工艺在节能、环保和改善焦炭质量等方面优于湿熄焦。
2起源：干熄焦工艺起源于瑞士，20世纪40年代许多发达国家开始研究开发干熄焦工艺技术，采取的方式各异，而且一般规模较小，生产不稳定。
进人60年代，前苏联在干熄焦工艺技术方面取得了突破进展，实现了连续稳定生产，获得专利发明权，并陆续在其国内多数大型焦化厂建成干熄焦工艺装置。
到目前为止，前苏联有40%的焦化厂采用了干熄焦工艺技术，单套处理量在50～70t/h。
但前苏联干熄焦工艺装置在自动控制和环保措施方面起点并不高。
目前，在中国大约有150套干熄焦装置，主要在联合钢铁企业，因为投资较大，在规模较小的独立焦化厂推广较难。
世界最大的干熄焦装置是北京中日联在首钢京唐钢铁厂2#项目，单套处理能力达220t/h。
3发展：20世纪70年代的全球能源危机促使干熄焦工艺技术得到了长足发展。
资源相对贫乏的日本，率先从苏联引进了干熄焦工艺技术，并在装置的大型化、自动控制和环境保护方面进行改进。
到90年代中期，日本已建成干熄焦工艺装置31套，其中单套处理能力在100 t/h以上的装置有17套，日本新日铁和NKK等公司建成的干熄焦工艺单套处理量可达到200 t/h以上；装焦方式采用了料钟布料，排焦采用了旋转密封阀连续排焦，接焦采用了旋转焦罐接焦等技术，使气料比大大降低，极大地降低了干熄焦工艺装置的建设投资和装置的运行费用；在控制方面实现了计算机控制，做到了全自动无人操作；在除尘方面，采用了除尘地面站方式，避免了干熄焦工艺装置可能带来的二次污染。
干熄焦工艺简介
二、干熄焦工艺流程
红 焦
拦焦车
焦炭 循环气体 烟气和粉尘 水、蒸汽
一级除盐水
旋转焦罐
纯水槽
焦罐车
除氧给水泵
提升机
环形烟道
一次除尘器
热管换热器
装入装置
锅炉
除氧器
预存段
二次除尘器
锅炉给水泵
背 压 蒸 汽 并 网
冷却段
热管换热器
循环风机
热力 管网
平板闸门
振动给料器
链式刮板机
汽轮 发电机
减温 减压器
旋转密封阀
ϒ 额定蒸发量：76t/h（1#、2#干熄焦），72
t/h（3#干熄焦），65 t/h （4#干熄焦）。 ϒ 锅炉入口温度波动不大于50℃/h。 ϒ 锅炉汽包水位：0±50mm。
三、干熄焦耐材砌筑
ϒ 我厂干熄焦用耐材主要有粘土砖、
莫来石砖、炭化硅砖、火泥、浇筑 料、隔热砖、β－SiC砖及β－SiC火 泥。理化指标分别为：
干熄焦系统其它基本参数
ϒ 装焦温度：950℃～1050℃ ϒ 排焦连锁喷水焦炭温度：230℃ ϒ 循环气体成分：CO2：10%～15%；CO小于 ϒ ϒ ϒ ϒ
6%；H2小于3%；O2小于1%；其余为氮气 干熄焦炉内焦炭冷却时间约2h（以140t/h） 一次除尘器入口气体含尘量（干熄炉出口气 体含尘量）：8～12g/m3 一次除尘器出口（锅炉入口）气体含尘量 （锅炉入口气体含尘量）：不大于6g/m3 二次除尘器出口气体含尘量（循环风机入口 气体含尘量）：小于1g/m3
BN、AN粘土砖的主要理化指标
AM、BM莫来石砖的主要理化指标
AT、BT莫来石－炭化硅砖的主要 理化指标
耐火泥浆的主要理化指标
浇注料的主要质量指标
干熄焦原理及工艺流程
干熄焦原理及工艺流程
干熄焦是一种将煤焦炭从高温状态中迅速冷却至室温的过程，这样可以防止煤焦炭发生自燃或继续燃烧。
干熄焦的工艺流程一般包括以下几个步骤：
1. 放料：将高温煤焦炭从焦炉中排出，通过焦焊机或其他设备将煤焦炭放入炉计量装置。
2. 输送：使用输送设备，将煤焦炭送入冷却装置。
3. 冷却：煤焦炭在冷却装置中进行快速冷却，一般采用循环水或气体冷却的方式，以吸收煤焦炭中的热量，将其冷却至室温。
4. 分选：将冷却后的煤焦炭进行分选，去除其中的杂质和细颗粒物，以获得高质量的焦炭产品。
5. 包装和出库：经过分选后的焦炭产品，进行包装和存储，以便后续运输和销售。
整个干熄焦的过程需要严格控制冷却温度和冷却时间，同时也需要对冷却设备进行维护和保养，以确保生产出高质量的焦炭产品，并保证生产安全。
干熄焦工艺流程
干熄焦工艺流程
干熄焦工艺是一种高效的焦炭处理和余热回收工艺，主要应用于钢铁企业的焦化厂。
其核心流程包括以下几个主要步骤：
1.焦炭装入：将焦炭装入干熄焦装置的料斗中。
2.焦炭运送：通过提升机和皮带输送机将焦炭运送到干熄焦炉顶。
3.焦炭入炉：通过炉顶的装料口将焦炭倒入干熄焦炉内。
4.惰性气体循环：在干熄焦炉内，惰性气体（如氮气）被加热到约1300℃，
通过与焦炭进行热交换，将焦炭的温度降低到约250℃。
5.废气处理：从干熄焦炉排出的废气（主要是惰性气体和少量的氢气、甲烷等
可燃气体）经过废气处理系统进行处理，主要是通过将其引入锅炉进行燃烧并回收余热，同时将废气中的可燃气体回收利用。
6.焦炭排出：经过冷却的焦炭通过皮带输送机排出干熄焦炉，并送至下一步处
理。
7.余热回收：在干熄焦过程中，惰性气体被加热到高温，可以用于余热回收。
通常这些热量可以通过废气余热锅炉产生蒸汽，用于发电或其他工艺过程。
8.设备清洗：为了防止焦炭在干熄焦炉内粘结，需要定期对炉内进行清洗。
一
般使用高压水或惰性气体进行清洗。
整个干熄焦工艺过程不仅能够高效地处理焦炭，同时还能有效地回收和利用余热，从而实现能源的可持续利用。
而且，由于采用惰性气体进行冷却和排出，干熄焦工艺也有助于减少对环境的影响。
然而，这种工艺需要大量的惰性气体循环，因此其投资和运行成本相对较高。
此外，需要注意的是，不同的干熄焦工艺流程可能具有不同的特点和操作条件，具体的工艺流程可能因工厂规模、原料条件、能源需求等因素而有所差异。
因此，在实际操作中，需要根据具体工厂的实际情况选择和设计合适的干熄焦工艺流程。
干熄焦工艺基本知识
第一章干熄焦工艺基本知识第一节、干熄焦的发展历史干熄焦起源于瑞士，20世纪40年代许多发达国家开始研究开发干熄焦技术，采取的方式各异，而且一般规模较小，生产不稳定。
进人60年代，前苏联在干熄焦技术方面取得了突破进展，实现了连续稳定生产，获得专利发明权，并陆续在其国内多数大型焦化厂建成干熄焦装置。
到目前为止，前苏联有40％的焦化厂采用了干熄焦技术，单套处理量在50～70t／h。
但前苏联干熄焦装置在自动控制和环保措施方面起点并不高。
20世纪70年代的全球能源危机促使干熄焦技术得到了长足发展。
资源相对贫乏的日本，率先从苏联引进了干熄焦技术，并在装置的大型化、自动控制和环境保护方面进行改进。
到90年代中期，日本已建成干熄焦装置31套，其中单套处理能力在100 t／h以上的装置有17套，日本新日铁和NKK等公司建成的干熄焦单套处理量可达到200 t／h以上；装焦方式采用了料钟布料，排焦采用了旋转密封阀连续排焦，接焦采用了旋转焦罐接焦等技术，使气料比大大降低，极大地降低了干熄焦装置的建设投资和装置的运行费用；在控制方面实现了计算机控制，做到了全自动无人操作；在除尘方面，采用了除尘地面站方式，避免了干熄焦装置可能带来的二次污染。
日本的干熄焦技术不仅在其国内被普遍采用，同时它将干熄焦技术输出到德国、中国、韩国等国家，其干熄焦技术已达到国际领先水平。
20世纪80年代，德国又发明了水冷壁式干熄焦装置，使气体循环系统更加优化，并降低了运行成本。
德国蒂森斯蒂尔奥托(TSoA)公司成功地将水冷栅和水冷壁置人干熄炉，并将干熄炉断面由圆形改成方形，同时在排焦和干熄炉供气方式上进行了较大改进，干熄炉内焦炭下降及气流上升，实现了均匀分布，大大提高了换热效率，使气料比降到了1000 m3／t焦以下，进一步降低了干熄焦装置的运行费用。
TSOA干熄焦技术在德国得到推广，同时该技术还输出到韩国和中国的台北。
干熄焦工艺发展至今，虽然出现了不同的形式，但基本工艺流程大同小异，只是在装焦、排焦、循环气体除尘等方面有所区别。
干熄焦工艺
图3 料钟、给水预热器安装后对操作的影响
4.1.3 旋转焦罐
4.1.4 锅炉水冷壁
4.1.5
排出装置
4.1.6
多管除尘器
4.1.7 控制系统
4.2. 参数的合理性 4.3 工序衔接的合理性
4.4 功能考核指标
干熄焦系统运行管理技术
宝钢分公司炼焦分厂
一、干熄焦简介
1.干熄焦的原理
干熄焦英语缩写CDQ（coke dry quenching ），其原理就 是用惰性气体吸收红焦显热，惰性气体吸收热量后，在锅炉放热， 不断循环，使红焦得到冷却，锅炉产生蒸汽。
热载体（循环气体） 中压蒸汽 热源 （红焦） 热交换器 （锅炉）
如果不加以控制，可燃可爆成份会越来越高。 宝钢控制标准：
N2： 70~75%, CO2：10~15%, CO：8~10%, H2： 2~3%, O2： 0~0.2%
通过长期的运行证实，这个标准切合实际的。 控制手段：燃烧，充氮气
3.3 锅炉入口温度、排焦温度、蒸汽产率的控制 锅炉入口温度： 1.排焦量，2. 循环风量 3. 气体导入量 （锅炉的操作是干熄焦较复杂的操作，需要专门培训，并需要专 业部门颁发上岗证） 排焦温度： 排焦量 2. 循环风量 蒸汽产率： 1. 风料比 2. 空气导入量
3. 4. 5.
蒸汽产率 蒸汽参数 锅炉入口温度
3.2 循环气体成分控制
干熄焦采用氮气作为热载体只是理想状况，实际上在循环系统负 压段会漏进少量空气，焦炭有残余挥发份中有H2析出。 空气中的氧通过红焦层就会与焦炭反应，生成CO，CO2， C＋O2＝CO2 C＋O2＝2CO 空气中的水份通过红焦层与焦炭反应： C＋H2O＝CO＋H2 并且而循环气体重点CO2在焦炭高温区又会还原成CO CO2＋C＝2CO
干熄焦工艺流程及优势详解
干熄焦工艺流程及优势详解所谓干熄焦，是相对湿熄焦而言的，是指采用惰性气体将红焦降温冷却的一种熄焦方法。
在干熄焦过程中，红焦从干熄炉顶部装入，低温惰性气体由循环风机鼓入干熄炉冷却段红焦层内，吸收红焦显热，冷却后的焦炭从干熄炉底部排出，从干熄炉环形烟道出来的高温惰性气体流经干熄焦锅炉进行热交换，锅炉产生蒸汽，冷却后的惰性气体由循环风机重新鼓入干熄炉，惰性气体在封闭的系统内循环使用。
干熄焦在节能、环保和改善焦炭质量等方面优于湿熄焦。
一、干熄焦的工艺流程干熄焦工艺流程图二、干熄焦的优点干熄焦能提高焦炭强度和降低焦炭反应性，对高炉操作有利，因而在强结焦性煤缺乏的情况下炼焦时可多配些弱黏结性煤，尤其对质量要求严格的大型高炉用焦炭，干熄焦更有意义。
干熄焦除了免除对周围设备的腐蚀和对大气造成污染外，由于采用焦罐定位接焦，焦炉出焦时的粉尘污染易于控制，改善了生产环境。
干熄焦可以吸收利用红焦83%左右的显热，产生的蒸汽用于发电，大大降低了炼焦能耗。
因此，科学合理地利用干熄焦技术，可以收到很好的经济效益和社会效益。
（一）干熄焦可使焦炭质量明显提高从炭化室推出的1000℃左右的焦炭，湿熄焦时因为喷水急剧冷却，焦炭内部结构中产生很大的热应力，网状裂纹较多，气孔率很高，因此其转鼓强度较低，且容易碎裂成小块；干熄焦过程中焦炭缓慢冷却，降低了内部热应力，网状裂纹减少，气孔率低，因而其转鼓强度提高，真密度也增大。
干熄焦过程中焦炭在干熄炉内从上往下流动时，增加了焦块之间的相互摩擦和碰撞次数，大块焦炭的裂纹提前开裂，强度较低的焦块提前脱落，焦块的棱角提前磨蚀，这就使治金焦的机械稳定性改善了，并且块度在70mm以上的大块焦减少，而25～75mm的中块焦相应增多，也就是焦炭块度的均匀性提高了，这对于高炉也是有利的。
前苏联对干熄焦与湿熄焦焦炭质量做过另外的对比试验，将结焦时间缩短1h后的焦炭进行干熄焦，其焦炭质量比按原结焦时间而进行湿熄焦的焦炭质量还要略好。
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一、干法熄焦的发展
干熄焦起源于20世纪40年代的瑞士，在20世纪70年代，由于全球能源危机促使干熄焦得到长足发展，我国自20世纪80年代初，宝钢首先引进了日本的干熄焦技术，随之济钢、首钢、武钢等企业先后引进这项技术，均在节能减排方面取得一定的成果。
目前，山西仅有太原钢铁集团采用了干法熄焦技术。
二、干法熄焦概述（1）
装满红焦的焦罐由电机车牵引至提升井架下，通过自动对位装置对准提升位置。
提升机将装满红焦的焦罐提升并横移至干熄炉炉顶，通过带料钟的装入装置将焦炭装入干熄炉内。
在干熄炉中焦炭与惰性气体直接进行热交换，焦炭被冷却后经排焦装置卸至胶带输送机上，经胶带输送机送往原筛焦工段。
冷却焦炭的惰性气体由循环风机通过干熄炉底部的供气装置鼓入干熄炉与红焦炭进行换热。
由干熄槽出来的热惰性气体温度随着入炉焦炭温度的不同而变化。
如果入炉焦炭温度稳定在1050℃，该温度约为980℃。
热的惰性气体经一次除尘器除尘后进入余热锅炉换热，温度降至170℃。
惰性气体由锅炉出来后，再经二次除尘和循环风机加压经水预热器冷却至约130℃进入干熄槽循环使用。
除尘器分离出的焦粉，由专门的输送设备将其收集在贮槽内，以备外运。
干熄焦的装入、排焦、预存室放散等处产生的烟尘均进入干熄焦环境除尘系统进行除尘后达标排放。
干熄焦工艺流程见图1：
1--焦炉2--导焦车3--焦罐4--横移台车5--运载车6--横移牵引装置7--吊车8--装炉装置9--预存室
10--冷却室11--排焦装置12--皮带机13--一次除尘器14--锅炉15--水除氧器16--二次除尘器17--循环风机
图1 干熄焦工艺流程图
三、干法熄焦所采用的环保措施：
干法熄焦在减排方面取得显着的效果，具体采取的措施如下：（1）红焦运输途中，从提升塔到装焦口焦罐加盖；
（2）干熄炉炉顶装焦口设置环形水封座，装焦时接焦漏斗的升降式密封罩插入水封座中形成水封，防止粉尘外溢，同时，接焦漏斗接通活动式抽尘管，斗内被抽成负压，将装焦时瞬间产生的大量烟尘抽入除尘管中，以减少粉尘的扩散污染；
（3）排焦装置采用电磁振动给料机加旋转密封阀的方式，胶带机设密封罩，并在
焦炭排出口及胶带机受料点均设吸气罩，将烟气导入脉冲袋式除尘器，经除尘净化后排放；
（4）干熄槽放散管及循环气体常用放散管的高温放散气体被吸气罩捕集后，首先经过冷却器降低烟气温度，再与排焦口、排焦口胶带机以及新焦转运站的低温尘气混合，再进入脉冲袋式除尘器净化后排入大气；
（5）焦炉干熄焦除尘共有两级除尘系统，一级除尘器采用重力沉降槽式除尘装置，用于除去循环气体中所含的粗粒焦粉，以降低对干熄焦锅炉炉管的磨损；二次除尘器采用多管旋风分离式除尘器，以将循环气体中的细粒焦粉进一步分离出来，以降低焦粉对循环风机叶片的磨损；
（6）在生产过程钟，焦转运站、筛焦楼、贮焦槽顶部及底部、各转运站等处均会产生粉尘，为了更好的收集这部分粉尘，在各个部位均设置了除尘点，将干熄焦生产过程中产生的烟尘收集后经脉冲布袋式除尘器除尘，烟尘经净化后达标排放。
干熄焦的除尘系统工艺流程见图2：
图2 干熄焦除尘系统工艺流程图
四、干熄焦的特点分析
（1）节约水资源
采用常规的湿法熄焦，每熄一吨焦约耗水量0.5吨考虑，山西省每年熄焦耗水量为0.6亿吨。
如果采用干法熄焦，则可以大大缓解山西省的缺水现象。
（2）排污量削减
常规的湿法熄焦在水与红焦接触过程中会排放大量的废气，本文引用山西省环境监测中心站模拟焦化厂的常规湿法熄焦设施，取40kg红焦进行熄焦监测数据见表1（2）：
表1 吨焦废气排放量测算结果
根据上表测算，山西每年湿法熄焦污染物排放量见表2：表2 山西省每年废气排放量测算结果单位：吨
（3）节约能源
红焦出炉时所含显热相当于炼焦生产消耗总热量的35～45％，采用干法熄焦可回收约80％的红焦显热，每吨焦炭可回收4.5MPa的蒸汽0.5吨左右，回收能源折标煤40～45kg，因此，采用干熄焦山西省每年可节约标煤480～540万吨。
（4）提高焦炭质量
在焦炭质量方面，干熄焦比湿熄焦显著提高：如 M40提高3％～8％；M10降低0.2～0.8％；反应强度有一定程度的降低；另外由于干熄焦焦炭质量提高，可使高炉炼铁入炉焦比下降2～5％，同时高炉生产能力提高约1％。
（5）投资成本提高
干法熄焦装置投资大，约为焦炉投资的35％～40％，投资回收期为10年。
结论：焦化行业在给山西带来巨大经济利益的同时，也使当地环境质量遭到破坏。
在污染严重的炼焦区，环境空气及地表水体中焦化行业特征污染物强致癌物质BaP超标严重，对当地居民的身体造成极大的危害；另外，山西省由于大型煤矿和遍地开花的小型煤矿大量采煤使浅层和中深层地下水资源遭到严重的破坏，由于水资源短缺,河流污水直接截流灌溉与渗入饮用水源,使农作物受害,人畜身体健康受到威胁，湿法熄焦的盛行更加重了这种现象的发生。
因此，采用先进生产工艺及设备，减少污染物的排放是现今迫在眉睫的事情，干法熄焦在环保和能源利用方面，尤其是节能方面具有优势，但是由于其投资和运行成本偏高，一直没有被推广使用。
随着世界能源紧缺状况的日益严峻，今后，节约能源可能成为比经济更重要的因素。
干法熄焦所具有的节能、减排方面的优势将会被越来越多的人所重视，从长远来看，干熄焦技术将在山西得到长足的发展。
参考文献：
（1）潘立慧魏松波等编着. 干熄焦技术[M].北京：冶金工业出版社，2005；
（2）赵海霞湿法熄焦工艺中废气污染物排放分析[J]：山西化工，2007(2),70-71；。