干熄焦工艺介绍

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；