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炼焦工业现状和炼焦工艺的发展

摘要：本文建立在大量的有关炼焦的文献之上，综合介绍了我国焦炭的市场和产量情况。分析了国内外炼焦行业生产技术、产品供求关系、副产回收利用等一系列问题，并对炼焦行业的发展提出了建议。

关键词：炼焦；炼焦炉；焦化厂；煤；资源；发展；现状

前言

焦炭是冶金、机械、化工等行业的重要原料、燃料，其中以冶金工业高炉炼铁消耗焦炭量最大。尽管高炉富氧喷吹煤粉和直接还原炼铁等技术的发展使冶金工业对焦炭需求量有所下降，但一种普遍的观点是不用焦炭的炼铁工艺至少在今后20年~30年内不会大范围替代目前的高炉炼铁法，焦炭仍然是未来钢铁生产的主要原料。

世界炼焦工业近几十年来取得了长足发展。大容积焦炉、捣固焦炉、干法熄焦等开发较早的先进工艺技术在工业化实际生产运行中日臻完善；日本的型焦工艺、德国的巨型炼焦反应器、美国的无回收焦炉、前苏联的立式连续层状炼焦工艺等近30年来开发的新工艺、新技术则加快了工业化进程。

我国炼焦工业近20余年发展较快：以宝钢二期工程6m焦炉为代表的中国焦炉技术，达到国际水平；捣固焦技术及装置、干熄焦技术、配型煤炼焦技术正在加快推广；铸造型焦和热压型焦装置已建成。可以说与国际先进水平的差距正逐渐缩小[1]。

一、国内焦炭市场现状

1.1 焦炭国内市场保持稳定态势

国内焦炭市场保持稳定态势。现各大城市焦炭价格已经达到阶段性高点，焦化厂利润也相对有所提高，为使钢厂正常采购，焦炭市场价不会出现过大波动。一些主导城市焦炭市场还是仍具有市场占有力，市场价格仍有一定上涨空间。现阶段炼焦煤价格一直处于上涨趋势，今日，山西低硫主焦煤含税车板价已达到1700元，焦炭原材料一直处于“货紧”状态，这也促使焦炭市场价格一直保持高价位的原因之一，预计，近期焦炭市场价格不会有太大变化，月末一些焦化集团制定指导价格也应与市场价相符合。河北地区二级冶金焦含税出厂价在1850～1900元，准一级冶金焦到厂价在1980～2070元，临汾准一级冶金焦含税车板价在1880元，二级冶金焦含税车板价在1780元，东北地区二级冶金焦含税出厂主流价格在1900元[2]。

1.2 焦化行业扭亏前景仍不乐观

据中国炼焦行业协会会长黄金干介绍，由于国内外需求下降，我国焦化行业已经连续9个月限产。根据国家统计局快报，今年前5个月，全国规模以上焦化企业生产焦炭12641万吨，同比减产1005.64万吨，减产7.4％。其中，山西焦化行业前5个月减产焦炭1220万吨，同比减产32.5％。今年7月份，山西焦化

行业协会仍要求会员单位执行限产50％的措施。当前焦炭市场价格有所回升，独立焦化企业生产逐步恢复，但今年前5个月，国内焦炭企业的总体亏损达7.25亿元，300多家企业仍处于全面亏损的困境中。而预期下半年焦化产品市场仍然难见起色，黄金干表示，煤焦油、粗苯及其深加工焦化产品出口的大幅下降，内销价格低迷，同时受到低价甲醇进口冲击，焦化企业盈利空问将严重挤压，焦化行业整体扭亏前景仍不容乐观[3]。

二、国内焦炭生产现状

2.1 国内焦炭的地位

1993年我国焦炭产量已稳居世界第一位，约占世界总产量的1／3，随着我国炼焦业的快速发展，还在逐年提高，2005年上升至53．5％，2006年达到57．0％左右2006年，我国出口焦炭1450万t．占世界贸易总量的45％以上；我国焦炭表观消费量为2.83亿t，占世界焦炭表观消费总量的54％以上。我国已成为名副其实的世界焦炭生产、消费及贸易第一大国。

2.2 国内焦炭的生产状况

我国焦炭生产遍及全国29个省区．即除西藏和海南外，我国大陆29个省区均有焦炭生产，但产能分布非常不均衡，基本分布在华北、华东、华中、东北、西南五大区域。2006年，全国焦炭产量29 768万t，其中机焦26279万t，占88.28％；土焦、改良焦约1450万t，占4.9％；无回收焦炭、半焦1784万t，占6％；石油焦255万t。

我国焦炭产量排前10位的省份中，陕西省基本上是生产半焦．产能占全国半焦产能的58％左右：内蒙古以生产半焦为主，产能占全国半焦产能的近25％：山西及云南两省有少量半焦生产，其他省份均为冶金焦。冶金焦最主要的生产省市是：山西、河北、山东、河南、辽宁、江苏、四川、云南、上海，产量合计占到我国冶金焦产量的80％左右。

我国半焦生产主要集中在陕、蒙、晋、宁四省区交界地带．并以陕西榆林神府地区和内蒙古伊旗、准旗的产量最大。2006年，全国半焦产量约为1800万t．陕西和内蒙的产量占了近90％[4]。

三、国内炼焦煤资源现状

3.1 已查明资源储量

炼焦煤主要包括焦煤、1／3焦煤、气煤、肥煤、瘦煤、贫瘦煤等煤种，属中变质烟煤，查明资源储量2758.6亿t．占全部煤种查明资源储量的26.24％炼焦煤查明资源储量煤种构成列于表1 由表1可见．最优良的炼焦煤——焦煤仅占我国已查明煤资源总储量的6.2％．而气煤和1／3焦煤储量约为焦煤的2倍。

表1炼焦煤查明资源储量煤种构成

我国炼焦煤资源主要集中在山西省。该省炼焦煤资源占全国资源的56％。

已查明资源量高达1544.54亿t，我国炼焦煤资源分布见表2[5]。

表2 我国炼焦煤资源分布

3.2 预测资源量

根据全国最新的煤炭资源预测结果表明，垂深1000 m以浅的预测资源量为1.844万亿t，垂深2000 m 以浅的预测资源量为4.5521万亿t，其中炼焦煤约占29％。按煤种分布的炼焦煤预测资源量见图1，我国炼焦煤预测量地区分布见表3。由表3看出，华北地区将成为我国重要的炼焦煤生产地。

四、国内外炼焦技术工艺进展[4]

4.1 无回收焦炉

针对传统的焦炉煤气处理及回收装置环保控制费用较高等问题，美国和澳大利亚在20世纪80年代后期相继推出了新设计的无回收焦炉，将废热用于生产蒸汽和发电。

无回收焦炉的优点：(1)炼焦工艺流程简单，设计和基建投资费用低；(2)取消煤气回收装置，不会产生焦油和酚水等污染物，环保有所改善；(3)负压操作，解决了炉门漏气，使其废物放散能降到最低水平；(4)废热得到利用送去发电。

从炼焦生产的普遍规律和无回收焦炉生产特点出发，无回收焦炉存在如下几个主要问题：(1)煤耗高，炼焦煤煤源变窄。由于炉顶空间很大，煤在塑性阶段能自由膨胀，造成炉子上部焦炭结构疏松、质量差。这需要用挥发分低、结焦性好的煤料消除这种影响；(2)部分煤和焦炭被烧损，成焦率下降；(3)无回收焦炉仍有大气污染；(4)加热控制手段简单，焦炭的均匀性差；(5)炉龄短，维修量大；