关于当前干熄焦技术推广难的症结问题及改进措施的探讨

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1、关于当前干熄焦技术推广难的症结问题及改进措施的探讨黑龙江宝泰隆煤化工集团公司副总经理 孙明君一、干熄焦焦工艺的的优点与与不足 所谓谓干熄焦焦工艺是是与湿法法熄焦工工艺相对对应的。湿湿法熄焦焦简单的的说就是是对离开开炭化室室的红焦焦直接喷喷水冷却却，而干干熄焦则则是将离离开炭化化室的红红焦置于于一个流流动的相相对密闭闭的系统统中，通通过系统统中的惰惰性气体体与红焦焦的接触触和相对对运动进进行冷却却。在干干熄焦技技术发明明之前，炼炼焦行业业普遍采采用湿法法熄焦工工艺。现现今阶段段，国际际国内多多数焦化化厂仍然然采用湿湿法熄焦焦工艺,尤其是是发展中中国家湿湿法熄焦焦更为普普遍。理理论研究究和实践践证

2、明，干干熄焦工工艺与传传统的湿湿法熄焦焦工艺对对比具有有以下显显著优点点和不足足：优点：1、焦碳质质量明显显提高转鼓强度度提高，真真密度增增大；大块焦减减少，中中块焦增增多，焦焦碳粒度度的均匀匀度提高高；反应性降降低，提提高高炉炉的利用用系数，增增加高炉炉允许喷喷煤量； 有关关资料介介绍和应应用经验验表明，干干熄焦比比湿熄焦焦焦碳强强度M40可可提高33%5%，MM10可可降低00.2%0.55%；高高炉炼铁铁焦比可可下降22%5%，高高炉生产产能力可可提高约约1%。2、充分利利用红焦焦显热，节节约能源源 湿法法熄焦对对红焦直直接喷水水，产生生的蒸汽汽直接排排入大气气，红焦焦的显热热被全部部浪

3、费；在干熄熄焦工艺艺中配套套装备热热量回收收装置，可可以回收收红焦显显热的883%，每每干熄11吨焦碳碳可回收收热量约约1.335GJJ。3、降低有有害物质质的排放放，保护护环境 有效效避免湿湿法熄焦焦过程中中产生的的大量的的酚、氰氰化物、硫硫化物等等有害物物质的直直接排放放，对附附近设备备设施的的腐蚀和和对周围围环境及及大气的的污染。不足：干熄焦工艺艺的不足足之处在在于熄焦焦过程中中红焦与与循环气气体发生生少量的的化学反反应，要要损失部部分焦炭炭。现阶阶段一般般约损失失0.330.88%。随随着干熄熄焦工艺艺的不断断完善和和改进，焦焦碳损失失率会逐逐渐降低低。二、目前干干熄焦工工艺存在在的主

4、要要问题目前干熄熄焦装置置的基本本情况 干熄焦工工艺起源源于瑞士士，200世纪440年代代许多发发达国家家开始研研究开发发干熄焦焦技术，660年代代前苏联联取得突突破性进进展，多多数焦化化厂采用用干熄焦焦技术。770年代代全球能能源危机机，干熄熄焦技术术得到了了较快发发展，多多数发达达国家都都提倡和和鼓励应应用干熄熄焦技术术，到990年代代日本就就建成330多套套干熄焦焦装置。220055年初世世界各国国正在用用于生产产的干熄熄焦装置置约1330套。我我国自220世纪纪80年年代初宝宝钢一期期工程首首次引进进应用干干熄焦技技术至今今，先后后有十几几个厂投投产了444套干干熄焦装装置。干干熄焦技

5、技术发展展到至今今，虽然然出现了了不同的的形式，但但基本工工艺流程程大同小小异，只只是装焦焦、排焦焦、热量量回收方方式、循循环气体体除尘等等方面有有所不同同。目前前具有代代表性的的有德国国TSOOA公司司设计的的干熄焦焦工艺和和日本新新日铁设设计的干干熄焦工工艺。中中国现有有的干熄熄焦工艺艺多数是是引进国国外技术术和设备备，首钢钢设计院院、鞍山山焦耐设设计院等等冶金设设计院已已具备了了干熄焦焦工艺设设计能力力，部分分干熄焦焦装置国国内也具具备了加加工能力力,干熄熄焦装置置设计和和制造有有望全部部实现国国产化。图一 宝宝钢一期期工程引引进日本本干熄焦焦工艺示示意图目前的干熄熄焦工艺艺装置，基基本

6、上都都是采用用冷却循循环气体体加热水水体产生生蒸汽的的方式回回收红焦焦显热的的。应用用较多的的是蒸汽汽带动发发电机发发电的回回收利用用方式。这这种方式式的干熄熄焦装置置组成如如图一所所示，该该图为宝宝钢一期期工程干干熄焦装装置系统统示意图图，该装装置由焦焦炉1、拦拦焦车22、焦罐罐3.115、横横向移动动车4、接接焦运载载车5、横横向移动动驱动装装置6、提提升架77、熄焦焦炉8.9、氮氮气补充充管100、排焦焦装置111、运运焦皮带带12、提提升台车车13、提提升平台台14、装装焦装置置16、熄熄焦炉盖盖17、一一次除尘尘器188、循环环气道119、废废气排空空管200、循环环风机221、二二

7、次除尘尘器222.244、废热热锅炉223、锅锅炉水处处理装置置25、高高温气道道26组组成。该该装置的的基本工工作原理理是：装装入焦罐罐的红焦焦通过水水平运输输、垂直直提升、再再水平运运输、下下放的红红焦运输输方式将将红焦装装入熄焦焦炉内。红红焦在熄熄焦内靠靠自重及及底部排排焦装置置控制匀匀速下移移，低温温循环冷冷却气体体在风机机的作用用下，从从熄焦炉炉下部进进入熄焦焦炉并向向上运动动与下行行的红焦焦均匀接接触吸收收焦碳热热量，下下行焦碳碳温度逐逐渐降低低，上行行循环气气体温度度逐渐升升高。当当焦碳运运行到底底部排焦焦口时温温度降到到2000度以下下由排焦焦口排出出，经运运焦皮带带机运到到焦

8、场存存放（或或用焦点点待用）。上上行的循循环气体体运行到到排气口口时温度度上升到到80009000度，经经除尘器器有效除除尘后进进入废热热锅炉加加热水体体，出锅锅炉的循循环气体体再经过过与锅炉炉给水进进行热交交再换利利用后进进入风机机入口实实现循环环冷却。锅锅炉产生生的中压压蒸汽输输出作为为发电动动力或作作为其他他用热热热源利用用。武钢钢干熄焦焦装置的的组成及及工作原原理与宝宝钢基本本相同，只只是没有有地面横横向水平平运输装装置。现有干熄熄焦装置置存在的的问题纵观国内现现有干熄熄焦工艺艺装置，包包括多数数国外干干熄焦工工艺装置置，无一一例外的的都是干干熄炉设设在地面面，如图图二、图图三所示示。

9、装焦焦工艺设设有高大大的提升升运输井井架。装装入焦罐罐的红焦焦通过水水平运输输、垂直直提升、再再水平移移动、垂垂直下放放的运输输方式装装入熄焦焦炉内。这这种工艺艺方式存存在着投投资大、设设备机型型大制造造难、运运行时间间长、运运行费用用高、故故障多生生产保证证差、安安全保证证难度大大等问题题，这些些问题的的存在严严重制约约该技术术的广泛泛推广。具具体分析析如下：1、投资大大 图二 武钢22#干熄熄焦熄焦焦炉及提提升架布布置图三 马钢钢干熄焦焦干熄炉炉及提升升井架布布置由图一可以以看出，红红焦运输输系统由由焦罐33、焦罐罐台车（横横向移动动车）44、横向向移动驱驱动装置置6、提提升塔架架7、提提

10、升机（提提升台车车）133、上部部提升机机运行平平台144、提升升连接装装置、塔塔架底部部台车定定位装置置等组成成。以武武钢焦化化公司77号、88号焦炉炉从日本本引进的的1400吨/小小时干熄熄焦装置置为例，分分析说明明红焦运运输提升升运输装装置的投投资大问问题，该该干熄焦焦红焦提提升运输输装置主主要参数数及预计计 额如如下：焦罐：容容积588立方米米，自重重34吨吨。投资资约700万元。焦罐台车车：自重重32吨吨，电机机功率118.55千瓦。投投资约550万元元。提升塔架架及轨道道等：高高度约440米，重重量约5500吨吨。投资资约4000万元元。提升机：自重约约40吨吨，提升升电机功功率4

11、000千瓦瓦，事故故提升电电机功率率75千千瓦，行行走电机机功率775千瓦瓦，事故故行走电电机功率率7.55千瓦，提提升高度度34米米，最大大提升速速度200米/分分钟。提提升滑轮轮直径113400毫米，重重约1.5吨，整整套提升升机投资资约9000万元元。塔架底部部台车定定位装置置：自重重约3吨吨，电机机功率333千瓦瓦，投资资约500万元。提升系统统计算机机控制装装置：投投资约220万元元。武钢单套干干熄焦装装置运输输提升装装置总投投资约114000万元。红红焦运输输提升投投资占总总投资约约1520%。2、设备制制造难度度大由于提升机机机型较较大、工工作负荷荷较大、提提升下放放运行平平稳可

12、靠靠性、对对位准确确性要求求高，选选材和加加工精度度要求较较高，自自动化控控制系统统较为复复杂，所所以，国国内一般般加工企企业制造造较为困困难，多多数依靠靠进口。3、运行时时间长理论设计和和实际验验证，焦焦罐台车车从地面面开始横横向移动动到焦运运行到装装焦装置置需要时时间约44分钟，一一个装焦焦循环运运输往返返需8分分钟，约约占整个个单孔出出焦熄焦焦总时间间的300%以上上，相当当于湿法法熄焦的的全部时时间，时时间过长长占用焦焦炉检修修时间过过多，影影响焦炉炉产能发发挥。4、运行费费用高高投入带来来高折旧旧费，大大装机容容量带来来高电费费，复杂杂系统带带来高维维修费和和人工费费。几项项费用合合

13、计每年年约2550万元元。5、故障多多生产保保证差 由由于提升升运输系系统复杂杂、设备备设施多多、机型型大、负负荷重、安安全装置置多、又又是生产产常用设设备动作作频繁，加加之工作作环境较较差，因因此提升升运输系系统运行行故障较较多。而而一旦出出现故障障就将对对生产造造成影响响。因此此目前我我国多数数应用干干熄焦装装置的焦焦化厂都都保留了了湿法熄熄焦装置置作为备备用。6、安全保保证难度度大由于提升距距离较高高、提升升负荷较较大，焦焦罐内装装有10000多多度高温温的焦碳碳、提升升运输系系统运行行故障又又较多，因因此提升升运输安安全保证证难度很很大。 7、对运行行管理人人员素质质要求高高由于系统复

14、复杂、设设备设施施多、自自动化程程度高、故故障多、安安全保证证难度大大就需要要有与之之相适应应的管理理人员、和和高素质质的员工工队伍。三、拟采取取的改进进措施及及改进后后的效果果预计拟采取的的改进措措施本人考虑的的改进措措施比较较简单，就就是降低低现有的的干熄炉炉装焦口口的标高高，将干干熄炉置置于地平平面以下下，取消消现有工工艺装置置的地面面横向运运输、垂垂直提升升和高空空水平移移动装置置。利用用出焦电电机车将将接焦罐罐连同焦焦罐台车车一起，沿沿着接焦焦轨道直直接牵引引到置于于地下的的干熄炉炉装焦装装置上方方，完成成装焦准准备工作作。本措施的具具体实施施方案如如图四所所示，由由焦炉11、拦焦焦

15、车2、焦焦罐3、装焦装装置4、熄熄焦炉盖盖5、接接焦运载载车（焦焦罐台 图图四 改改进后干干熄焦工工艺布置置示意图图 图 五五车）6 运焦皮皮带机77 熄熄焦炉地地下室混混凝土墙墙体8 熄焦焦炉9 运焦焦皮带机机道100 氮氮气补充充管111 排排焦装置置12 排焦焦溜槽113 一次次除尘器器14 高温温气道115 二次除除尘器116.117 废气排排空管118 循环气气道199 循循环风机机20 废热热锅炉221 锅炉水水处理装装置222等组成成。在熄熄焦轨道道的端头头（如图图四所示示）或在在熄焦轨轨道外侧侧曲线处处（如图图五所示示），不不影响焦焦炉基础础的位置置建一个个能够容容纳下所所选干

16、熄熄炉和炉炉下出焦焦装置的的地下空空间，深深度以干干熄炉上上方的装装焦装置置能够与与在地面面熄焦轨轨道上运运行的焦焦罐方便便装焦为为准。该该空间采采用钢筋筋混凝土土结构，上上部采取取防雨和和防地面面水进入入结构措措施，地地下室设设有可靠靠的排水水装置和和通风装装置。同同时还要要在地下下到地面面建设一一个低温温焦碳运运至地面面的通道道（如图图四中的的10）。将将现有的的干熄焦焦工艺装装置的干干熄炉安安装在地地下，其其他装置置安在地地面。干干熄炉的的高温烟烟道和循循环气体体管道引引到地面面与相应应的设备备设施相相连接。在在低温排排焦通道道内安装装一台皮皮带运输输机，将将低温焦焦碳运到到地面。这这样

17、改进进之后,完全省省去了现现有的焦焦罐台车车地面横横向水平平运输、垂垂直提升升、高空空水平移移动和下下放的复复杂运输输环节，利利用现有有地面电电机车直直接将载载有装满满红焦焦焦罐的焦焦罐台车车运到装装焦装置置上方进进行装焦焦作业。改进后的的效果预预计 采采取上述述改进措措施后，基基本消除除了现有有干熄焦焦装置普普遍存在在的投资资大、设设备机型型大制造造难、运运行时间间长、运运行费用用高、故故障多生生产保证证差、安安全保证证难度大大等问题题，与改改进前比比较在不不改变原原有干熄熄焦工艺艺的既有有优点的的情况下下，预计计可体现现出如下下效果：1、每套装装置节省省投资约约10000万元元以上。2、减

18、少单单孔出焦焦作业循循环时间间7分钟钟以上，有有利于焦焦炉产能能的发挥挥，同时时缩短红红焦在焦焦罐内的的停留时时间，延延长焦罐罐的使用用寿命。3、每年节节省运输输提升装装置运行行费用2200万万元以上上，大幅幅度降低低干熄焦焦生产成成本，提提高经济济效益。4、便于操操作，故故障少，生生产保证证程度高高，有利利于实现现高产高高效。5、运行可可靠程度度高，可可以减少少备用装装置比率率，由此此进一步步减少配配套干熄熄焦装置置总投资资。6、现有企企业专业业人员和和技工队队伍基本本能够驾驾驭装置置的运行行和管理理，不需需要过高高素质的的员工队队伍。7、消除了了现有装装置最大大的易发发事故的的不安全全环节

19、，有有利于安安全生产产。四、实施改改进方案案的重大大意义及及广泛推推广的节节能环保保效果预预计改进方案案实施的的重大意意义由于本改进进方案的的有效实实施会带带来上述述七个方方面的良良好效果果，基本本解决了了现有工工艺普遍遍存在的的投资大大、设备备机型大大制造难难、运行行时间长长、运行行费用高高、故障障多生产产保证差差、安全全保证难难度大等等严重制制约干熄熄焦工艺艺广泛推推广的症症结问题题。这些些问题的的解决，既既减轻了了投资干干熄焦企企业的投投资压力力、又减减少了企企业的成成本压力力、还消消除了企企业对影影响生产产及安全全顾虑，只只剩下了了干熄焦焦给企业业带来的的效益。使使企业真真正看到到应用

20、干干熄焦带带来的实实在可靠靠的经济济效益和和社会效效益，积积极主动动的投资资建设干干熄焦装装置，变变政府要要我应用用干熄焦焦技术为为我要应应用干熄熄焦技术术。可以以说改进进方案为为干熄焦焦技术的的广泛推推广之路路移开了了拦路高高山，填填实了沼沼泽泥潭潭，铺就就了一条条金光大大道。对对促进干干熄焦技技术的迅迅速广泛泛推广具具有重大大意义。改进方案案广泛推推广的节节能节支支环保效效果预计计据有关统计计资料表表明，220066年底我我国焦碳碳机焦总总产能约约300000万万吨，其其中600万吨及及以上焦焦炉总产产能约为为193300万万吨，干干熄焦产产量只有有34000万吨吨，不足足总能量量11%,

21、不足足60万万吨大型型焦炉产产能的118%。220066年实际际焦碳总总产量为为290000万万吨，干干熄焦产产量只有有30000万吨吨，仅为为总产量量的100%，660万吨吨焦炉产产量的117%。如如果推广广改进工工艺方案案增加干干熄焦年年产量1100000万吨吨，建1140万万吨/年年处理能能力的干干熄焦装装置900套（按按20%备用能能力考虑虑），可可带来如如下节能能节支环环保效果果：节能节支效效果1、与利用用现有工工艺比较较可减少少投资约约12亿亿元人民民币，减减少外汇汇支出约约60000千万万美元。每每年可节节约电力力约80000万万度，折折合标准准煤3.2万吨吨，节约约运行成成本约

22、11.8亿亿元。2、年可有有效回收收红焦显显热1335000万吉焦焦，相当当节约标标准原煤煤约7550万吨吨，节约约资金约约18.5亿元元人民币币。3、按降低低炼铁焦焦比3%计算年年可节约约焦碳5500万万吨，剔剔除熄焦焦损失880万吨吨，还节节余焦碳碳4200万吨，相相当节约约标准煤煤4077万吨，节节约资金金约400亿元人人民币。4、按熄11吨焦碳碳少排放放焦粉00.2公公斤计算算，年可可节约焦焦粉2万万吨，相相当于节节约标准准煤2.0万吨吨，节支支约10000万万元。5、按提高高高炉生生产能力力1%计计算，可可以实现现在现有有总产能能不变的的情况下下，减少少或淘汰汰现有近近1800万吨/

23、年的高高耗、低低效、重重污染高高炉。间间接带来来年节电电5亿度度、节水水约40000万万吨，相相当于年年节省标标准煤221万吨吨的能节节效果。同同时节省省电费水水费约33亿元人人民币。6、年可节节约熄焦焦用水约约40000万立立方米。折折合标准准煤约11万吨,节约水水费约110000万元。7、年可减减少湿法法熄焦对对周围机机械装置置的腐蚀蚀造成的的损失费费用约220000万元。环保效果1、年可少少排放颗颗粒粉尘尘约20000吨吨。2、可有效效消除湿湿法熄焦焦产生的的酚、氰氰化物、硫硫化物等等有害物物质排放放，对环环境造成成的严重重污染，实实现清洁洁发展目目标。参考资料：1、干洗洗焦技术术 冶冶金工业业出版社社2、中国国炼焦杂杂志中中国炼焦焦协会附：作者简简介姓名：孙明明君 性别：男 民族：汉 政治面面目：中中共党员员 出生年年月：119599年100月 学历：大学本本科 职称：高级工工程师 工作单位：黑龙江江宝泰隆隆煤化工工集团公公司 职务：副总经经理专业业绩：在国家家级刊物物上发表表多篇论论文，有有四项国国家授权权专利。本文介绍的的内容已已经申请请国家专专利，并并已进入入实审阶阶段。14