淺談干熄焦技術的發展及應用

摘 要：介紹了干熄焦技術的原理和特點，國外干熄焦技術的起源、發展和國內干熄焦技術的引進和發展現狀，對干熄焦技術在國內焦化行業發展的必要性進行闡述。

關鍵詞：干熄焦；技術發展及應用；必要性

1 干熄焦技術簡介

干法熄焦（coke dry quenching）簡稱干熄焦（CDQ），是相對于濕熄焦而言，采用惰性氣體熄滅熾熱焦炭的一種熄焦方法。干熄焦能回收利用紅焦顯熱，改善焦炭質量，減輕對環境的污染。干熄焦系統主要由干熄爐系統、鍋爐系統、提升機系統、除塵系統、裝焦、排焦及運焦系統組成。

1.1 干熄焦技術的發展過程

干熄焦起源于瑞士，最早的干熄焦裝置是1917年瑞士舒爾查公司采用的。20世紀30年代起，前蘇聯、德國、日本等國家相繼采用了構造各異的干熄焦裝置。20世紀60年代，蘇聯在干熄焦技術工業化方面取得了突破性進展，建造了第一套帶預存室的地上槽式干熄焦裝置。20世紀70年代，日本在能源短缺的背景下引進蘇聯干熄焦技術和專利后經改進創新又有新的發展。20世紀80年代，德國TSOA公司發明了水冷壁式干熄焦裝置，將干熄爐斷面改為方形，同時改進排焦和供氣方式，使干熄焦技術進一步發展。干熄焦技術經過90多年的發展已臻完善，當今日本和德國處于領先地位。

1.2 國內干熄焦技術的引進與應用情況

我國干熄焦技術的應用，始于上海寶鋼。1985年上海寶鋼一期工程引進日本4×75t/h全套干熄焦裝置并正式投產運行，這是我國最早引進投產的干熄焦裝置。2001年前，我國擁有干熄焦技術的企業僅有三家，但是進入21世紀后，干熄焦技術在國內的到了迅速發展，首鋼、馬鋼、武鋼等鋼鐵企業進行了干熄焦工程的建設。2008年，唐鋼投產的180t/h干熄焦是目前國內最大的干熄焦裝置。宣鋼焦化廠也于2010年底投產運行了第一套干熄焦裝置，至今運行良好。

1.3 干熄焦技術特點

1.3.1 基本工作原理

噴淋式濕熄焦方式浪費大量熱能，焦炭質量低，水分波動大，不利于高爐生產，蒸汽中含酚、氰、硫化物等造成大氣污染。干熄焦是利用冷的惰性氣體（150℃）在干熄爐內與紅焦（950-1050℃）換熱冷卻紅焦（200℃），吸收了熱量的惰性氣體（850℃）將熱量傳遞給干熄焦鍋爐產生蒸汽，被冷卻的惰性氣體經過除塵設備后再由循環風機鼓入干熄爐冷卻紅焦循環使用。

1.3.2干熄焦三大特點

①利用紅焦顯熱。

出爐紅焦的顯熱占高爐能耗的30%-40%，干熄焦可回收利用紅焦約80%的顯熱，每干熄1t焦炭回收的熱量約為1.35GJ。據資料表明干熄焦裝置節能占總節能項目的50%。

②改善焦炭質量。

干熄焦避免了濕熄焦因噴水急劇冷卻對焦炭內部結構的不穩定，其機械強度、耐磨性、焦塊的均勻性都得到了明顯的提高，從而改善了焦炭質量，擴大了弱黏結性煤的用量，擴大了煉焦煤源，降低了煉焦成本。

③經濟和環境效益。

干熄焦回收紅焦顯熱產生蒸汽用于發電避免了生產同等量蒸汽使用燃煤而產生的煙氣對大氣的污染（5-6t蒸汽需要1t動力煤），經二次減溫減壓裝置后低壓蒸汽可用于化工生產，獲得直接收益。焦炭質量的改善，使高爐焦比降低2%-5%，同時高爐生產能力提高約1%，此為間接收益。此外干熄焦每年可減排煙塵、SO2、CO2等有害物質，具有一定的環境效益。

2 對國內干熄焦技術的展望

干熄焦的基建投資中引進設備費用約占總投資的20%，而提高設備的國產化率是降低費用最直接的方法。國內焦化企業要相信國產化水平會不斷的提高，通過設計和制造部門的努力，提高國內干熄焦裝置質量，提高國產化使用率。老企業要重視焦爐生產區域與干熄焦區域的環境得到同步改善，否則會削弱了干熄焦的環保作用。

3 結語

我國鋼鐵工業能源消耗占鋼鐵生產成本的30%左右，制約著鋼鐵工業參與國際競爭。污染嚴重是冶金企業節能和環保的重點。在煉鐵系統中，最大的節能和環保技術當屬干熄焦。自20世紀80年代干熄焦技術引進我國至今，干熄焦技術已日趨成熟，近幾年由于技術進步、節能降耗和市場競爭形勢的需求，國家大力推廣干熄焦技術，因此干熄焦技術應用正迎來了一個建設發展的高峰期。現在我國可以設計建設50-200t/h各種規模的干熄焦裝置。恰逢北京張家口共同申辦奧運期間，環境因素顯得尤為重要，是宣鋼大力發展干熄焦技術的一個良好契機，宣鋼第二套干熄焦已經建成即將投產使用。

參考文獻：

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[2]羅時政，喬繼軍.干熄焦技術問答[M].北京：冶金工業出版社，2010：2-3.

[3]周亞平.干熄焦技術的發展及應用[J].安徽冶金科技職業學院學報，2004，14（3）：42-45.

作者簡介：秦超，女，1985，河北省張家口市宣化人，漢族，中控工，助理工程師，研究方向：焦化。