SCOPE21炼焦技术简介

“SCOPE21” 炼焦技术简介

1 “SCOPE21” 炼焦技术发展情况

SCOPE21工艺是一种符合21世纪要求的创新工艺开发，该技术与传统炼焦技术相比，具有节能环保、增产降耗和扩大炼焦煤资源范围等优势，

日本煤炭利用综合中心与日本钢铁联盟从1994年到2003年，历时10年共同开发了“21世纪新焦制造技术(SCOPE21)”。

日本新日铁公司其位于Ohita厂的5号焦炉在世界上首次采用了“SCOPE21”炼焦技术，投资总计约370亿日元。这座64孔焦炉2005年4月投入建设，2008年2月份建成投产，年产焦炭约100万吨。随着该焦炉的投产，Ohita铁厂的焦炭年产能将增至420万吨。该5号焦炉采用“SCOPE21”技术后，弱黏结性煤配比可提高到50%，与传统焦炉相比，每年二氧化碳排放可降低约40万吨。

2008年年初，攀钢启动了“SCOPE21炼焦新技术”课题研究，力促炼焦工序生产更加经济、节能、环保。据悉，攀钢是国内第一家开始进行SCOPE21炼焦新技术研究的企业。

该课题研究组已完成了国内外信息资料调研和初步实验的准备工作，包括实验样煤的采集和工业分析，以及按实验要求制备炼焦用煤等，下一步，将就加热方法、加热速度等参数对煤焦性能的影响进行试验研究。

2 传统焦炭生产工艺简介

2.1 煤炭干馏

现行焦炭生产工艺是在焦炉内对煤进行干馏，入炉煤为水分9%左右或者是预热后将水分调湿到6％左右的煤，在炉内加热至950℃-1050℃干馏。干馏过程分为4个阶段：(1)脱水软化区域，约加热到380℃，入炉煤先脱水，再出现软化；(2)热分解温度区：加热到460℃左右时，煤开始出现热分解，同时软化融熔，进一步升温后，形成半焦；(3)炭化温度区域：随着加热温度的上升，半焦收缩，在900℃时基本完成干馏反应：(4)焦炭生成区域：为了避免焦炉内出现加热不均，使焦炭质量产生偏差，通常加热到1000℃左右。

2.2 传统焦炭生产工艺中存在的问题及相应的改进措施

现有的焦炭生产工艺，通常使用资源紧缺的一些强黏结性煤，生产效率较低、热效率较差，同时，还有煤气泄漏污染环境等问题。因此，开发新的炼焦工艺时，有必要对现行工艺进行彻底的改革。

3 SCOPE2l工艺

3．1 工艺简述

SCOPE2l工艺是面向2l世纪，以有效利用煤炭资源、提高生产率以及实现环境／节能技术革新的新型工艺。

首先将原料煤干燥分级，粗粒度煤粒与细颗粒煤粉分别被快速加热到350℃-400℃，细颗粒煤粉经压制成型后与粗粒煤粉相混合，以改善弱黏结煤的黏结性，实现生产率的大幅度提高及节约能源，第二，预热后的煤粉采用无烟输送的方式被装入室式焦炉，该焦炉由高热传导率的薄壁耐火砖砌筑，在低于通常干馏温度的温度下(中低温干馏)出炉，送入CDQ干熄焦的改质燃烧室内进行再加热；

以获得所需的焦炭质量，实现生产效率的提高以及环境的改善。3.2工艺特点

3.2.1弱黏煤的有效利用

现有的炼焦技术中，只能使用20％左右的弱黏结性煤，新技术已把该比率提高到50％，通过煤预热提高其黏结性，采用细颗粒煤粉的型燃技术提高其堆密度。

3.2.2焦炭质量

SCOPE2l工艺采用粘结煤和非粘结煤的配比各50%，由于提高了煤松装比重和煤快速加热的作用，焦炭平均强度有所提高。

3.2.3提高生产率

SCOPE2l工艺干馏时间缩短到7.5小时，较常规干馏时间17.5小时提高焦炭生产率2.4倍。

3.2.4改善环境，降低二氧化碳排放。

采用插塞式输送方式进行入炉煤的输送，调整焦炉的操作压力和实现出炉时的密闭集尘，降低粉尘量，彻底杜绝伴随着焦炭生产时所产生的烟，尘，臭气等。另外，通过改善加热煤气燃烧装置，实现低N0x排放．

3.2.4 节能效果

虽然SCOPE2l工艺煤预处理工序电耗有所增加，但干馏的煤气燃烧能耗大幅下降，较常规工艺可节能21%。

4 经济比较

以焦炭生产能力4000t/d为例，与现行传统工艺对比如下：

4.1设备费

与现行工艺相比，虽然SCOPE21工艺用于煤处理设备费和环保设施等的费用增加了，但由于干馏炉设备的大幅度减少，因此设备费可减少16%。

4.2焦炭生产成本

“SCOPE21”工艺虽然用于煤处理的电耗/燃料煤气等的费用增加了，但由于大量使用了非粘结煤，因此原料费用比现行工艺减少，产生的副产物也减少，从总的焦炭生产成本来看，可减少18%。

4.3设备占地面积：

与现行工艺相比，“SCOPE21”工艺的生产设备的生产率是现行工艺的2.4倍，干馏炭化室由126个减少到53个，即使考虑增加了煤的预处理设备，SCOPE21工艺设备的占地面积仍可减少一半。

5 结论

SCOPE21工艺是一种符合21世纪要求的创新工艺开发，它不仅能有效利用资源、提高生产率，而且节能、环保。