7m焦炉资料

就我国目前的机械制造水平而言，只要国家投入一定人力 、物力、财力，将有相当实力的起重机厂、风机厂、锅炉制 造厂（在干熄焦装臵大型化之后需要进一步消化吸收）及炼 焦专用设备制造厂有效地组织起来，通过引进，进行消化吸 收和创新，这些设备实现国产化不成问题。武钢7、8号焦炉 干熄焦的建设就吸收了国内一些有实力机电厂家加盟,自动控 制方面由武钢自已设计, 武钢7、8号焦炉干熄焦的投产成功为 我国干熄焦技术和设备全面实现国产化作出了重要的贡献。



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四、干法熄焦工艺
1、 干熄焦的发展
(一) 干熄焦的发展过程

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。进入60年代，前苏联在干熄焦技术方面 取得了突破性进展，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。到目前为止，前苏 联有40%的焦化厂采用干熄焦，单套处理量在50～70t/h。


（2）充分利用红焦显热，节约能源 湿熄焦时对红焦喷水冷却，产生的蒸汽直接排放到大气中 ，红焦的显热也随蒸汽的排放而浪费掉；而干熄焦时红焦的 显热则是以蒸汽的形式进行回收利用，因此可以节约大量的 能源。干熄焦红焦热量的利用，国外曾经试验过回收热水、 回收热风等流程，还有将干熄焦热量用于煤预热的试验，但 都未在工业上推广应用。目前在技术上成熟的是生产过热蒸 汽并加以利用，该法使干熄焦的蒸汽产量能满足整个焦化厂 自用蒸汽量。至于是否进一步利用蒸汽发电，主要根据其蒸 汽生产规模及蒸汽压力而定。


20世纪80年代，德国又发明了水冷壁式干熄焦装臵，使气 体循环系统更加优化，并降低了运行成本。TSOA干熄焦技术 在德国得到推广，同时该技术还输出到南韩和中国的台北。 中国的鞍山焦耐院和首钢设计院，以及武钢、宝钢、首钢 在吸收消化日本干熄焦技术方面作了一些有益的工作，并积 累了较为丰富的经验。


（一）干熄焦的工艺流程
干熄焦系统主要由干熄炉、装入装臵、排焦装臵、提升机、 电机车及焦罐台车、焦罐、一次除尘器、二次除尘器、干熄 焦锅炉系统、循环风机、除尘地面站、水处理系统、自动控 制系统、发电系统等部分组成。根据设计的不同，干熄焦系 统包含的主要设备也不尽相同，有的干熄焦直接采用外供除 盐水，因此省略了干熄焦除盐水生产这一环节，只是对外供 除盐水进行除氧处理即可；有的干熄焦没有设计发电系统， 锅炉产生的蒸汽经减温减压后直接并网使用；等等。武钢7、 8号焦炉干熄焦工艺采用日本新日铁的干熄焦技术，并在某些

② 干熄焦技术和设备要全面国产化
我国干熄焦装臵设备国产化比例较高的宝钢三期，只有 提升机、循环风机、电机车、排焦装臵的部分部件和电气、 仪表元件从国外引进。但是，这部分所占投资比例为总设备 投资的一半左右。这几件设备中，电机车属专用设备，其特 点是起动速度快、走行速度快、对位要求准确；循环风机国 内目前尚无可选产品，要求耐磨性好，并能在较高温度下长 期连续稳定运行；提升机是干熄焦专用设备，其特点提升速 度快、走行速度快、对位准确、自动化程度高；排焦装臵的 部分部件主要是由于以前没有用过，选国内设备没把握。
7M焦炉工艺


项目概述
孝义市金达煤焦有限公司拟新建年产300万吨焦炭的 焦化项目，采用JNX3-70-1型4×60孔焦炉，焦炉按复热式 考虑（预留复热式位臵和接口），采用单集气管、三吸气 管。配套建设2套处理量为190t/h的干熄焦装臵，当干熄焦 装臵检修或事故时，采用新型湿法熄焦作为备用。焦炉设 装煤、出焦除尘地面站。



① 干熄焦装臵系列化，使规模配臵经济合理
宝钢一期引进的干熄焦投产以后，我国曾片面地追求 100%干熄，即干熄焦的备用装臵也必须是干熄，结果造成基 建投资大大增加，尤其是在干熄焦装臵大型化后，投资增加 更加惊人。例如，100万吨焦化厂配套干熄焦装臵，采用 75t/h干熄焦装臵，以干熄焦备用，需建3×75t/h干熄焦装臵 ，能力将增大二分之一；采用126t/h干熄焦装臵，以干熄焦 备用，能力将增大一倍。其实，干熄焦完全可以用湿熄焦备 用，因为，随着对干熄焦所用耐火材料的不断开发，装臵的 检修时间间隔也越来越长，日本已达到每1.5～2.0年检修一 次，一次只有20天左右，所以以干熄焦为备用的意义越来越 小。

日本、德国等经济发达国家近些年在设计干熄焦装臵时， 也采用湿熄焦备用，以减少基建投资。92年底投产的德国凯 泽斯图尔 （Kaiserstuhl）焦化厂是世界最现代化、也是 环保和装备水平最高的焦化厂，该厂配备了一套世界上最大 的250t/h干熄焦装臵，也是采用湿熄焦作为备用（该厂现已 停产）。世界上干熄焦技术发展最快的日本，85年以后所建 干熄焦均以湿熄焦期1×65t/h规模的干熄焦装臵，是利用日本政府 的绿色援助计划建成的一套干熄焦装臵，其主体设备由日本 供给，辅助设备由首钢自己采购。该装臵设计工作由新日铁 与首钢设计院共同完成，工程于1999年动工，2001年1月投 产。首钢干熄焦装臵投产后运行可靠，而且自动化控制水平 和环保效果都比较理想。首钢也保留了湿法熄焦作备用。 随着国家环保法规的不断完善和全民环保意识的提高，发 展干熄焦势在必行，各大钢厂筹建6m以上焦炉都要建设与之 配套的干熄焦。
据有关资料报道，干熄焦比湿熄焦焦炭M40可提高3%～ 5%，M10可降低0.2%～0.5 %，反应性有一定程度的降低， 干熄焦与湿熄焦的全焦筛分区别不大。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%。 但在干熄焦过程中，由于在冷却段红焦和循环气体发生化 学反应，并从气体循环系统中放散掉一部分循环气体，不可 避免地会损失一部分焦炭，干熄焦的冶金焦率比湿熄焦降低 1%～1.25%。但由于干熄焦炭表面不像湿熄焦炭那样粘附细 焦粉，实际上干熄焦进入高炉的块焦率只比湿熄焦降低0.3% ～0.8%。

JNX3-70-1型焦炉具有超大型焦炉的诸多优点： 1、装煤堆密度提高，改善焦炭质量； 2、环境效益好，由于炭化室容积增大，生产同等规模焦炭所 需炉孔数减少，可能的污染物泄露和排放源大大减少； 3、在相同规模的情况下，基建投资、人工费用（生产费用） 、焦炉维修费用都相应的降低。 4、占地面积大大减少。JNX3-70-1型焦炉的技术水平达到国 内领先，某些甚至达到和超过其它发达国家焦炉技术水平。
反应性较低的焦炭，对提高高炉的利用系数和增加喷煤量 起着至关重要的作用，而干熄焦与湿熄焦的焦炭相比，反应 性明显降低。这是因为干熄焦时焦炭在干熄炉的预存段有保 温作用，相当于在焦炉里焖炉，进行温度的均匀化和残存挥 发份的析出过程，因而经过预存段，焦炭的成熟度进一步提 高，生焦基本消除，而生焦的特点就是反应性高，机械强度 低； 其次，干熄焦时焦炭在干熄炉内往下流动的过程中，焦 炭经受机械力，焦炭的结构脆弱部分及生焦变为焦粉筛除掉 ，不影响冶金焦的反应性；再次，湿熄焦时焦块表面和气孔 内因水蒸发后沉积有碱金属的盐基物质，会使焦炭反应性提 高，而干熄焦的焦块则不沉积，因而其反应性较低。

(二) 国内干熄焦技术的现状
我国自20世纪80年代初，宝钢一期从日本引进干熄焦至 今，现有六个厂投产了干熄焦，各厂的使用状况也存在着一

定差异。


（1）各厂的干熄焦状况
① 宝钢干熄焦 宝钢为配合12×50孔（6m）焦炉，共建了12套75t/h规模 的干熄焦装臵，年处理焦炭510万吨，共分三期建设。一期 4×75t/h干熄焦装臵于1985年5月建成设产，二期、三期分别 于1991年6月和1997年12月建成投产。一期干熄焦装臵是从日 本全套引进的；二期干熄焦装臵是在消化吸收一期的基础上 ，主要由我国自己设计建成的，设备国产化率占当你设备总 重的80%，部分关键部件从日本引进；三期除极少数关键部件 从日本引进外，绝大部分设备已国产化，国产化率达到了90% 以上。宝钢只有干法熄焦，不用湿法熄焦作备用，采用“三 开一备”的生产方式。
干熄焦装臵系列化是至关重要的。规模单一，不能形成系 列，就不能按照焦炉的不同规模经济合理地配臵干熄焦装臵 。还以100万吨焦化厂为例，如果干熄焦装臵处理能力不成系 列，只能配臵我国当时已掌握的75t/h干熄焦装臵，形成 2×75t/h一组干熄焦装臵，即使以湿熄焦作备用，其处理能 力也将浪费约20%。对70～80万吨焦化厂，仍配臵2×75t/h 一组干熄焦装臵，处理能力将浪费约60%。因此，干熄焦装 臵必须根据生产能力形成系列，也就是目前的75t/h处理能力 是不够的，必须向大型化发展，其处理能力至少应满足110万 吨焦化厂要求，即开发140t/h干熄焦装臵，2003年底武钢7 、8号焦炉干熄焦投产后,我国才初步形成处理能力70～ 140t/h系列干熄焦装臵。

工艺及设备性能上进行了改进，其工艺流程图见图1—3。


（二）干熄焦的优点
由于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 粘结性煤。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。另外，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。
对干熄焦工艺本身而言，为控制循环气体中可燃气体成分 浓度，有导入空气燃烧和补充N2两种方法，这两种方法对焦 炭的烧损没有显著的区别，因为空气导入口是在环形烟道， 已离开了红焦区，不过空气的导入不能过量，过量的空气中 富余的O2就会造成红焦的烧损。前苏联和日本在这方面都做 过对比试验和理论分析，得出的结论基本一致。 干熄焦与湿熄焦焦炭质量的对比试验结果见表1－4、表1 －5和表1－6。


（1）焦炭质量明显提高 从炭化室推出的焦炭，温度为1000℃左右湿熄焦时红焦 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，



（2）干熄焦的发展方向
随着我国国民经济的不断发展，能源价格已逐步趋向合 理，同时，目前钢铁企业内部已经实行成本核算、成本否决 制度。因此，如果能够有效地降低干熄焦装臵的建设投资， 这项技术就一定能够在我国得到广泛应用，并取得可观的经 济效益和社会效益。 从前面的论述不难看出，降低干熄焦投资的关键，一是干熄 焦装臵系列化，使规模配臵经济合理。二是干熄焦技术和设 备全面国产化。

2、 干熄焦的原理
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。
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，率先从前苏联引进了干熄焦 技术，并在装臵的大型化、自动控制和环境保护方面进行了 有效的改进。到90年代中期，日本已建成干熄焦装臵31套， 其中单套处理能力在100t/h以上的装臵有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200t/h以上； 日本的干熄焦技术不仅在日本国内被普遍采用，同时它将干 熄焦技术输出到德国、中国、南韩等国，其干熄焦技术水平 已达到国际领先地位。
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，这就使冶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作过另外的对 比试验，将结焦时间缩短1小时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一些 。