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。

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分的析出过程，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，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。

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%。

（二）干熄焦可以充分利用红焦显热，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。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。干熄焦的产能指标，因干熄焦工艺设计的不同有很大的差别。不同的控制循环气体中H2、CO等可燃成分浓度的工艺，对干熄焦锅炉的蒸汽发生量影响很大，采用导入空气燃烧法比采用导入N2稀释法，其干熄焦锅炉的蒸汽发生量要大。此外，干熄焦锅炉设计的形式和等级的不同、循环风机调速形式不同，以及是否采用给水预热器等因素对干熄焦系统的能源回收都有影响。

同湿熄焦相比，干熄焦可回收利用红焦约83%的显热，每干熄1t焦炭回收的热量约为1.35GJ。而湿熄焦没有任何能源回收利用。

（三）干熄焦可以降低有害物质的排放，保护环境

湿熄焦过程中，红焦与水接触产生大量的酚、氰化合物和硫化合物等有害物质，随熄焦产生的蒸汽自由排放，严重腐蚀周围设备并污染大气；干熄焦采用惰性循环气体在密闭的干熄炉内对红焦进行冷却，可以免除对周围设备的腐蚀和对大气的污染。此外由于采用焦罐定位接焦，焦炉出焦的粉尘污染也更易于控制。干熄炉炉顶装焦及炉底排、运焦产生的粉尘以及循环风机后放散的气体、干熄炉预存段放散的少量气体经除尘地面站净化后，以含尘量小于100mg/m³的高净化气体排入大气。因此，干熄焦的环保指标优于湿熄焦。