干熄焦技术发展.docx

干熄焦技术发展干熄焦,技术发展一、国外干熄焦最新技术及发展趋势（一）干熄焦工艺发展概况干法熄焦简称干熄焦（CDQ），是相对于湿熄焦而言的采用惰性气体熄灭赤 热焦炭的一种熄焦方法干熄焦能回收利用红焦的显热，改善焦炭质量，减轻熄 焦操作对环境的污染干熄焦起源于瑞士，最早的干熄焦装置是 1917年瑞士舒尔查公司在丘里赫 市炼焦制气采用的20 世纪 30 年代起，前苏联、德国、日本、法国、比利时等 许多国家也相继采用了构造各异的干熄焦装置干熄焦装置经历了罐室式、多室 式、地下槽式、地上槽式的发展过程，由于处理能力都比较小，发生蒸汽不稳定、 投资大等因素，这一技术长期未得到发展到了 20 世纪 60 年代，前苏联在干熄 焦技术工业化方面取得了突破性进展，在切列波维茨钢铁厂建造了带预存室的地 上槽式干熄焦装置，处理能力达到52-56t/h这种带预存室地上槽式干熄焦工 业装置解决了过去干熄焦装置发生蒸汽不稳定等问题，实现了连续稳定的热交换 操作 20世纪 70 年代，全球范围内的能源危机进一步推动了干熄焦技术的发展 日本首当其冲，在能源短缺、节能呼声高涨的背景下，从前苏联引进干熄技术和 专利实施许可，经过消化移植，在大型化、自动化和环境保护措施等方面有所发 展。

到了 20世纪90年代，日本建成投产了单槽处理能力为56-200t/h的多种规 模的干熄焦装置 39 套，干熄焦率约占日本高炉焦用量的 80%，是干熄焦装置应 用最多的国家之一目前，日本新日铁、NKK、德国蒂森•斯梯尔•奥托公司在干熄焦技术上处 于领先水平这些公司在扩大干熄焦装置能力、改善冷却室特性、热平衡、物料 平衡、自动化、环保等方面实现了最佳化设计，其处理能力和装置的先进性远远 超过前苏联，并形成了各自的特点，见表1表 1 乌克兰、日本、德国干熄焦技术对比表项目乌克兰日本德国处理能力（t/h）50、7056-25075-170控制方式三型仪表三电一体化三电一体化气料化（m371）1500-175012001000干熄焦槽形状圆形圆形方形、带水冷机栅和水冷壁一次除尘器有有无装料料种无有无吨焦能耗（kWh）221713开发时间（20世纪）60年代70年代80年代除前苏联、日本、德国拥有干熄焦装置外，印度、韩国、波兰、罗马尼亚、 巴西、土耳其、尼日利亚和我国都相继建成了干熄焦装置二）工艺技术特点与常规湿法熄焦相比，干熄焦主要有以下三方面特点1、回收红焦显热出炉红焦显热约占焦炉能耗的 35%-40%，干熄焦可回收 80%的红焦显热，平 均每熄It焦炭可回收3.9-4.0MPa、450°C蒸汽0.45-0.551。

据日本新日铁对其 企业内部包括干熄焦、高炉炉顶余压发电等所有节能项目效果分析，结果表明干 熄焦装置节能占总节能的 50%可以说，干熄焦在钢铁企业节能项目中占有举足 轻重的地位2、改善焦炭质量干熄焦与湿熄焦相比，避免了湿熄焦急剧冷却对焦炭结构的不利影响，其机 械强度、耐磨性、真比重都有所提高M40提高3%-6%, M10降低0.3%-0.8%，反 应性指数 CRI 明显降低冶金焦炭质量的改善，对降低炼铁成本、提高生铁产量、 高炉操作顺行极为有利，尤其对采用喷煤技术的大型高炉效果更加明显前苏联 大高炉冶炼表明，采用干熄焦炭可使焦比降低2.3%，高炉生产能力提高1%-1.5%同时在保持原焦炭质量不变的条件下，采用干熄焦可扩大弱粘结性煤在炼焦 用煤中的用量，降低炼焦成本两种熄焦方法焦炭质量指标对比见表 2表 2 干熄焦工艺和湿熄焦工艺焦炭质量对比焦炭质量指标湿熄焦干熄焦水分(%)2-50.1-0.3灰分(干基)(%)10.510.4挥发分(%)0.50.41M40(%)干熄焦比湿熄焦提高3%-6%M10(%)干熄焦比湿熄焦改善0.3%-0.8%筛分组成:>80mm(%)11.88.580-60mm(%)3634.960-40mm(%)41.144.840-25mm(%)8.79.5<25mm(%)2.42.3平均粒度(mm)6555CSR(%)干熄焦比湿熄焦提咼4%左右真密度(g/cm31.8971.9083、减少环境污染 常规的湿熄焦，以规模为年产焦炭100万吨焦化厂为例，酚、氰化物、硫化 氢、氨等有毒气体的排放量超过6001，严重污染大气和周边环境。

干熄焦则由 于采用惰性气体在密闭的干熄槽内冷却红焦，并配备良好有效的除尘设施，基本 上不污染环境另一方面，干熄焦产生的生产用汽，可避免生产相同数量蒸汽的锅炉烟气对 大气的污染，减少SO、CO排放，具有良好的社会效益两种熄焦污染情况见表 22表3干熄焦工艺与湿熄焦工艺污染对比单位：kg/h生产方式酚氰化物硫化物氨焦尘氧化碳湿熄焦334.27.014.013.421.0干熄焦无无无无7.022.3（三）国外干熄焦工艺的最新技术及发展趋势随着干熄焦技术的推广应用，干熄焦设备的高效化、大型化成为20 世纪 80 年代中期以来的发展趋势建设大型干熄焦装置，具有占地面积小、降低投资和 运行费用、生产操作、自动控制、维修与管理简便、劳动生产率高等优点20 世纪80年代中期以来，日本相继开发设计并建成了单槽处理能力分别为110t/h、 150t/h、180t/h、200t/h 以上的大型干熄焦干熄焦单槽处理能力按焦炉组生 产规模确定，以一套配置，不配备备用干熄焦装置，当干熄焦装置检修时，启用 湿法熄焦干熄焦大型化带来了工艺技术和装备的一系列改进，使干熄焦技术发展到一 个新的水平主要的改进措施如下：1、装料装置的改进提高干熄焦处理能力，不是单纯加高干熄槽高度，而是采取加大直径来增大 干熄槽容积，选择合理的高径比H/D,使投资要经济一些，结构要紧凑一些。

但 随着干熄槽直径的加大，槽内面料偏析而更加不均匀针对这个问题，在装料装 置溜槽的底口设置一个布料料钟，不仅解决了装料偏析，同时由于布料均匀使冷 却气体分布均匀，通过焦层阻力减小，使焦炭冷却速度也较为一致因此，使冷 却气体循环量下降200-300m3/1,从而降低了循环系统的动力消耗2、实现连续排焦 前苏联和日本以前的设计，都是采用间歇排焦，即用多道闸门交替开闭或振 动给料器与多道闸门组合方式，这种排焦装置的结构和程度控制较复杂，且还造 成干熄焦槽内温度压力频繁波动日本新日铁对此进行了改进，采用电磁振动给料器和旋转密阀组合成连续排 焦装置实现了连续不间断排焦，克服了间歇排焦之不足这种装置结构紧凑， 降低排焦设备高度 5m 左右德国 TOSA 公司采用的是方形干熄槽，冷却室下部设计为多格溜槽，每格装 有摆动式排焦装置，通过摆动阀按顺序连续排焦，也解决了间歇排焦温度压力不 稳定的问题3、 采用旋转接焦方式采用旋转接焦方式是防止接焦装焦偏析的措施，克服了过去采用矩形焦罐接 焦形式的焦粒偏析和装焦布料的不均匀其优点除此之外有以下四点：一是圆形焦罐与矩形焦罐相比，在相同有效容积下，重量减轻，圆形焦罐的 有效容积比大，为 88%，矩形为 65%；二是由于重量减轻，提升机能力可降低，节省投资和运行费用； 三是圆形焦罐受热均匀，使用寿命相对延长； 四是圆形焦罐接焦均匀，提升机导轨受力平衡，避免了矩形焦罐载荷不均对 一边提升导轨的过度磨损。

4、 节能措施新日铁采取在循环风机后，即入炉前增设给水预热器，降低入炉气体温度 德国TOSA在干熄槽冷却室安装水冷壁、水冷栅，都是为了提高冷却效率的节能 措施，并使吨焦循环气体量下降采用水冷壁、水冷栅方式，气料比降至每吨焦 1000m3，吨焦能耗13kWh，仅为前苏联干熄焦吨焦能耗的60%5、 锅炉设备防止干熄焦废热锅炉炉管磨损，是一个关键问题近年来，采取了许多耐磨 耐蚀技术措施，使锅炉故障率大大降低，保证了干熄焦装置的正常安全运行 日本电价昂贵，为增加发电量提高效益，日本的干熄焦吨焦产汽量高达 600-700kg，蒸汽压力lOMPa以上6、提高设备的可靠性 采用无备用干熄焦方式，对设备可靠性、作业率要求更高日本干熄焦设备 可以达到1.5年检修一次，作业率达到98%干熄焦控制全部采用三电一体化方 式，实现了全自动操作二、国内干熄焦工艺应用情况（一）基本概况 我国干熄焦技术的应用，始于上海宝钢 1985年，上海宝钢一期工程引进 日本4*75t/h干熄焦装置并正式投产运行，这是我国最早引进投产的干熄焦装 置同年，上海浦东煤气厂引进前苏联2*70t/h干熄焦装置，并于1994年投产 1991年和1997年宝钢二期、三期采用日本技术的两组4*75t/h干熄焦，2001 年首钢采用日本技术的1*65t/h干熄焦装置相继建成投产，2003年马钢的干熄 焦工程被列入“九五”国家重大引进技术消化吸引项目——干熄焦消化吸收创 新“一条龙”项目工程，是国内第一条自行设计制造，国产化率达90%以上的干 熄焦装置。

此外，武钢、鞍钢、昆钢、通钢等国内钢铁企业也都在进行干熄焦工 艺的建设迄今为止，国内已有17套干熄焦装置投入运行二）国内冶金焦化行业特点和干熄焦发展趋势首先，我国是产焦大国，焦炉多，且炉组生产能力不一，干熄焦装置应同炉 组生产能力匹配，才能充分发挥资源和技术优势起初我国引进的干熄焦装置以 70t/h和75t/h两种规模为主，不能合理地与炉组生产能力匹配，且采用备用干 熄焦方式，从而增加了不必要的建设投资，影响干熄焦经济效益以年产焦量 100万吨焦化厂为例，配置2*75t/h—组干熄焦装置，以湿熄焦备用，其处理能 力富余20%；对年产焦量70-80万吨焦化厂，仍配置2*75t/h —组干熄焦，处理 能力富余高达50%，显然不合理，以干熄焦备用，能力富余更多，更不合理因 此，我国干熄焦装置必须根据生产能力形成系列，向大型化发展，开发 100t/h 以上处理能力的干熄焦成为趋势以国外干熄焦大型化进行来看，只有干熄焦装 置大型化、高效化，才能降低投资成本，提高投资效益，干熄焦水平才能上一个 新台阶第二，钢铁工业是国民经济中的能耗大户，随着国家能源价格的调整，能源 消耗已占钢铁生产成本的 30%左右。

由于我国钢铁工业能耗较高，严重影响钢铁 工业的竞争力，随着钢铁、能源价格与国际接轨，成为制约钢铁工业参与国际竞 争的主要问题之一因此，节能降耗成为自“九五”规划以来冶金全行业的工作 重点在钢铁联合企业中，炼铁系统（铁、炼、焦）占总能耗的50%以上，污染 也是最严重的因此，炼铁系统节能一直是冶金企业节能和环保的重点，而在炼 铁系统中，最大的节能和环保技术措施当属干熄焦，干熄焦具有节能、环保、提 高质量的三重效益我国机焦生产能力达到9000万吨/a以上，其中冶金系统产 焦能力达到6000万吨/a，但干熄焦率很低，建设干熄焦的市场需求很大针对以上所述情况，近几年来，在国家冶金技术发展政策引导下，干熄焦作 为重点节能推广项目已经得到冶金企业积极响应，继武钢140t/h干熄焦项目之 后，马钢（125t/h）、涟钢（100t/h）、本钢（121 t/h）、包钢（125t/h）等十 几家企业曾计划在十五期间建设100t/h以上规模干熄焦装置从这些在建和拟 建项目中可以看出，大型化、高效化、国产化是干熄焦发展的必然趋势我国自 20 世纪 80年代引进干熄焦技术以来，在中间近 20年缓慢发展之后， 随着技术进步、节能降耗、市场竞争形势的要求，必。