国内外干熄焦技术状况及发展趋势
1.国外干熄焦最新技术及发展趋势
1.1干熄焦工艺的发展概况
干法熄焦(Coke Dry Quenching)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厂采用的。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于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。该装置的技术先进性得到了世界焦化界的公认，并陆续在焦化厂推广建设。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，从前苏联引进干熄焦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·奥托公司在于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了前苏联，并形成了各自的特点，见表1。
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。
1.2干熄焦工艺的基本原理与特点 1.2.1干熄焦工艺的基本原理
干熄焦是利用冷的惰性气体(150℃)在干熄槽中与赤热焦炭(950～1050℃)换热从而冷却焦炭(200℃)，吸收焦炭热量的惰性气体(850℃)将热量传给干熄焦锅炉产生蒸汽。被冷却的惰性气体再由循环风机鼓人干熄槽循环使用。干熄焦锅炉产生的中压(或高压)蒸汽并人厂内蒸汽管网或用于发电。工艺流程见图1。
1.2.2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1t焦炭可回收3.9～4.0MPa、450℃蒸汽0.45～0.55t。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。焦炭比提高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。
常规的湿熄焦，以规模为年产焦炭100万t焦化厂为例，酚、氰化物、硫化氢、氨等有毒气体的排放量超过600t，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S02、C02排放，具有良好的社会效益。两种熄焦污染情况见表3。
1.3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、同时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，按一套配置，不再配置备用干熄焦装置，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，槽内布料偏析现象加重，冷却气体在槽内的分布也由于焦炭粒度偏析而更加不均匀。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气流分布均匀，通过焦层阻力减小，使焦炭冷却速度也较为一致。由此，使冷却气体循环量下降200～300m3/t，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序控制较复杂，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封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问题。
3）采用旋转接焦方式
采用旋转接焦方式也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成的焦粒偏析和装焦布料的不均匀。其优点除此之外有以下4点：
(1)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％；
(2)由于重量减轻，提升机能力可降低，节省投资和运行费用； (3)圆形焦罐受热均匀，使用寿命相对延长；
(4)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
日本新日铁采取在循环风机后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）锅妒设备
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10MPa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。
2.国内干熄焦工艺应用情况
2.1基本概况
我国干熄焦技术的应用，始于上海宝钢建设。1985年，上海宝钢一期工程引进日本4×75t/h干熄焦装置正式投产运行，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，1999年济钢采用乌克兰技术的2×70t/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收项目一干熄焦“一条龙”项目中的消化吸收创新工程，是国内第一条自行设计制造的，其国产化率达90％以上。此外，武钢、鞍钢、昆钢、通钢等许多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。
2.2典型厂家运行情况
2.2.1干熄焦技术在宝钢的应用情况
1）基本概况
我国第一套干法熄焦装置即宝钢干熄焦一期工程于1985年5月23日顺利投产，随后又进行了二、三期干熄焦工程。现共有12座处理能力为75t/h的干熄焦装置，在安全、持续、正常地运行着。其干熄焦装置情况如下表4。
干熄焦流程可分为焦炭和循环气体两个系统。
工艺流程如图2所示：
3）．运行工艺参数
处理能力 75t/h 干熄槽主要尺寸：
须存室内径 Φ6060mm 预存室容积 200m3 冷却室内径 Φ6800mm 冷却室容积 300m3
装入焦炭温度 1000～1050℃ 冷却后焦炭温度 200～250℃ 循环气体量 1500Nm3/t焦 循环气体入口温度 180～200℃ 循环气体出口温度 800±50℃
蒸汽产率： 420～450kg/t焦 蒸汽参数： 46kgf/cm2 450℃ 循环气体组成
CO：8～10％；H2：2～3％；O2：0～0.2％；CO2：10～15％；N2：70～75％ 4）效益评估
宝钢干熄焦自1985年5月23日投产至1998年5月31日，一、二、三期干熄焦共创造了如下经济实效。
(1)处理焦炭量：3312万t； (2)产生蒸汽量：1924万t； (3)发电量：139347万kw·h。
在十几年的生产实践中，宝钢干熄焦装置进一步改进和完善，体现出如下的特点：
a.只建干熄焦，没有湿熄焦
宝钢只建干熄焦，不建湿熄焦，就必须保证它百分之百的成功，并要持续安全运行，否则由于干熄焦的故障就会影响整个宝钢的正常生产。国外一些工厂多是在保留原有湿熄焦装置的条件下建设干熄焦的，把原有湿熄焦作为备用．以确保干熄焦在故障时仍能使焦炉正常生产，即干、湿两套装置并存。我国是在没有任何经验的条件下，在宝钢一期建设中就只建干熄焦，不设湿熄焦装置作备用，不能不说是个大胆的决定。这样既可避免转换湿熄焦装置后，焦炭质量波动带给高炉的不利影响．又能减少管理的复杂性和增加除尘系统操作的难度．为我国干熄焦建设走出了一条全新的道路。13年生产实践证明，宝钢干熄焦运行已进入稳定成熟阶段，宝钢已积累了一整套运行、维护、检修和管理方面的经验。
b.处理焦炭量之多在世界钢铁企业中名列前茅
宝钢12座干熄焦装置，总处理焦能力为900t／h，可处理年产510万t焦炭，不仅有效保证宝钢高炉的用焦量，而且宝钢干熄焦处理焦炭量约占我国机制焦炭量的8％左右。上两方面在世界钢铁企业中都是罕见的。
c.干熄焦设计投产由全盘引进到立足于国内。
宝钢干熄焦装置一期工程全部由日本新日铁公司引进。二、三期与一期相同，也是建四组75t/h干熄焦装置，是采取“立足于国内”的方针，由国内负责设计和组织投产。装备中除了装焦、徘焦、大吊车、循环风机以及电控和部分仪表由新日铁引进外，其他均由国内供货，耐火砖、铸石板、钢结构等100％由国内供应。
d.劳动定员少，居世界先进水平
日方为一期干熄焦制订了定员：宝钢四座干熄焦炉组每班有运转工2人、巡捡工2人，组长1人，共计5人，按四班三运转，加工长1人，替补1人，共22人，平均每座伊5．5人。新日铁的大分、名古屋厂干熄焦多为单座形式运行，组织形式与宝钢不同，定员为操作、巡检，组长各1人，每班3人，共12人。前苏联为浦东煤气厂设计两座70t儿干熄焦，每座干熄伊(含余热锅伊)操作和巡检人员各2人，组长1人，共9人，按四班三运转，加工长1人，共37人，平均每座伊18．5人。现在宝钢一、二、三期各四座干熄炉组定员分别为操作、巡捡、组长各1人，每班3人，外加作业长1人，常日班3人负责年修、定修、热修、加油和替补工作．共计16人，平均每座伊4人。 按同等干熄焦的规模作比较，宝钢与新日铁差不多，处于世界先进水平。 5）宝钢干熄焦今后的发展方向
干熄焦设备是有效的节能设备，但也是能耗较大的设备，从开源和节流两个方面考虑，宝钢干熄焦运行节能方向有以下几点：
1．要对干熄焦进行试验。测定、寻求在任一排焦量时相适应的最佳循环气
体量祁最佳导入空气量，使干熄擦总效益最大。
2．回收由预存室放散阀放散的可燃气体。为提高于熄焦设备热效率、日本新日铁各厂已将干熄焦由预存室放散的有较高热值的H2和CO气体引入环型烟道出口和导入空气燃烧以回收其热量，此法简单可行、效果显著。
3.合理缩短年检修后供炉时间，尤其是要合理的缩短管道吹扫和升压并汽时间，以减少蒸汽放散量。
4．需对干熄焦炉采用冷、热备用问题进行全面技术经济比较，因为热备用是电耗增高的主要因素之一。
2.2.2干熄焦技术在济钢的应用情况
济钢干熄焦工程是原国家经贸委批准立项的节能环保示范工程，是回收红焦余热相改善操作环境的一项先进工艺技术，也是国家重点支持和推广的一项新技术。该工程有利于提高焦化工业装备水平，提高焦炭质量，改善大气环境，尤其是将红焦热量全部回收利用，从而达到降低能源损失，综合利用能源的目的：该工程1996年正式开工建设，1999年3月建成投产，工程总投资约2.3亿元。
1）设备情况
济钢干熄焦工程是引进国外先进生产技术与关键设备，由乌克兰国家焦耐院和济钢设计院共同设计、合作制造，实现了对干熄焦技术、设备的消化、吸收，设备国产化率达到90％，实现了国产化，是我国第一套国产化干熄焦装置。 济钢干熄焦工艺由焦炭熄焦系统、循环系统、锅炉发电系统和环境除尘系统组成。它包括2座70t/h的干熄炉、2座35t/h的余热锅炉、4台630kWh和800kWh循环风机、2台48t提升机等主要设备。设计年冷却焦炭110万t，产蒸汽52万t，发电3919万kWh。
2）工艺流程
该干熄焦工艺过程为，红焦装入焦罐经提升装置到干熄炉顶部，通过顶部装焦装置将红焦装入干熄炉内，在干熄炉内与底部进入的循环氮气逆流接触换热，焦炭被冷却至250℃以下，经排焦装置排出。循环氮气与焦炭换热后由干熄炉上部排出，经一次除尘进入余热锅炉产生蒸汽，冷却后的氮气经二次除尘，再由循环凤机送至干熄炉底部循环使用：余热锅炉产生蒸汽送汽轮机发电。
作为国家节能环保示范工程，济钢干熄焦的成功投运具有显著的经济效益和社会环境效益：按济钢2套干熄焦装置处理能力132.4t/h、年运行时间7900h计，年产蒸汽收入4000.8万元，年发电收入1763.8万元，年节约焦炭、回收焦粉、高炉增产等收入3418.7万元，合计9183.4万元。扣除干熄焦装置本身运行成本费用(约3643万元/a)，年创效益5540.4万元。此外济钢干熄焦的成功投运和显著的经济、社会效益，将对推广干熄焦技术国产化起到典范作用，为推动我国焦化工业的发展产生积极作用。
3）生产运行情况
济钢干熄焦自1999年3月开工以来，经过不断改进与完善，使设备故障串大大降低，生产能力已接近于设计值。现已实现连续、稳定、高效运行，各项工艺参数基本正常(见表5)。
4）干熄焦技术在济钢的发展
(1)干熄炉底链段将全部祷石板改为耐磨、耐热铸板。在斜风道、熄焦室顶部、沉降室入口及挡尘墙等部位均采用不定形耐火材料，十分有利于干熄焦技术的大力推广。
(2)工艺除尘中的二次除尘器采用陶瓷多管除尘器，除尘效果良好，设备寿命长。
(3)环境除尘采用陶瓷多管除尘器与湿式凝聚式除尘器两级除尘器串联使用，环境除尘效果非常好，实现了达标排放。采用陶瓷多管除尘器一级除尘器除去大颗粒粉尘，同时实现了降温的功能。利用二级湿式凝聚式除尘器除去细微的粉尘，并通过喷洒废氨水中和除去气体中的S02等酸性气体。
(4)采用自然循环锅炉技术，效果良好。
(5)焦粉气力输送在该工程中的成功应用，解决了焦粉输送中的二次污染。
4）济钢干熄焦存在问题
(1)国产设备如提升饥、风机、变频等故障串偏高，造成干熄焦出口蒸气压力与温度波动，不利于干熄焦发电系统的连续稳定运1T。
(2)循环风机正常运行风量不能满足生产需要，使生产能力尚不能达到设计的70t/h。济钢在今年将加以完善。
(3)除尘系统正常运行虽已达到排放标准，但管道极易堵塞，尤其是湿式除尘器，造成检修次数较多。
(4)干熄焦工程中，国产设备自动化程度较差，劳动强度较高，尚不能完全达到主控自动控制的水平，这是今后要努力解决的。
5）干熄焦拉术的展望
(1)加强干熄焦技术的研究与开发，针对我国焦炉炉型多的待点，开发出一系列的干熄炉型，形成系列。重点研究不同的处理能力，对炉型的要求，形成具
有中国待色的专利技术。
(2)进一步加强循环系统能源的综合利用，给水预热器技术应得到进一步的应用和发展，从而进一步优比工艺参数，提高节能效果，提高干熄焦的效益。
(3)干熄炉采用料钟布料和不定形耐火材料技术，将推动干熄炉技术的发展，干熄沪的长寿命攻关研究也将越来越被人们所关注韧重视。
(4)诽焦装置采用连续诽焦方式，减少循环气体的泄漏，有利于生产的稳定和安全文明生产。
(5)干熄焦设备的检修将进一步规范，检修时间将进一步缩短。许多检修项目将在定修期间完成。在干熄焦检修时，选择湿法熄焦作为备用，更有利于降低成本，增加效益。
总之，作为全国第一座国产比干熄焦设备，现已基本达到设计生产能力、开创了国产化干熄焦的先河，为干熄焦技术在我国的发展创造了条件。但它与世界干熄焦技术发展差距还很大，这需要共同努力，来实现国产干熄焦技术的第二次革命。
2.2.3干熄焦技术在首钢的应用情况
首钢1号焦炉干熄焦工程是日本新能源及产业技术综合开发机构(NEDO)和中国国家计划委员会共同签署的国际绿色援助项目。该项目于1999年6月16日破土动工，2001年1月19日一次投产成功。工程的总工期为1年零7个月，比计划工期提前6个月，并达到了设计要求，成功地实现了工程质量、进度及资金的三大控制。
1）基本概况
（1）1号焦炉
1号焦炉是1992年7月投产的50孔、炭化室高6m的焦炉，基本情况见表6。
1号焦炉干熄焦工程处理能力为65t/h，基本配置为牵引、提升、干熄槽、锅炉及除盐水等各一套。主体部分由日方援助，包括电机车、横移牵引、天车、装人装置、干熄炉、排出装置、一次除尘、锅炉、二次除尘、循环风机、给水预热器及主体配套的电气自动化部分，中方负责运焦、除盐水、环境除尘和辅机室等辅助部分的配套。干熄焦装置分为如下两个系统：
（3） 主要设备及操作参数
干熄炉冷却室容积227m3，干熄炉预存室容积200m3； 余热锅炉蒸发量
336．5t/h， 压力3.82MPa，450Y；循环风机风量为9.0万m/h，压头8kPa；环
境风机风量为32.4万m3/h，压头5.5kPa。
2）首钢干熄焦工艺及装置特点
首钢干熄焦装置是90年代后期从日本引进的，与国内已投产的16套干熄焦相比，在工艺技术和装备水平上都有较大的改进，具体特点如下：
(1)设置了装人料钟，使焦炭在于熄炉内分布均匀，基本消除了焦炭在干熄炉内的偏析现象，有利于焦炭的均匀冷却。
(2)增加副省煤器和给水预热器，使进人干熄炉的气体温度保持在130℃以下，可相应降低循环风量，气料比也随之下降，大大减小了风机的风量及电机功率(循
3环风机风量为9.0万m/h，电机功率480kW)。由于循环气量的减小，循环气体
在干熄炉、一次除尘器的流速随之降低，所以一次除尘器的除尘效果也得到了相应提高，减少了粉尘对锅炉过热器的磨损。
(3)干熄炉采用矮胖型结构，首钢干熄炉的高径比(H/D)为0.92。H/D减小后，可使干熄炉内冷却气体的压力损失减小，循环风机的压头也相应减小。同时，吊车的提升高度、一次除尘器及钢结构的标高也相应降低，可节省投资。
(4)设置可调节的空气导人装置，首钢的干熄焦装置设置了空气导人调节阀，根据锅炉的入口温度及气体成份中C0、H2的含量，增减空气导人阀的开度，强
化了对空气导人的调节手段。
(5)锅炉采用强制循环和自然循环相结合的方式，汽包、水冷壁、省煤器之间为自然循环，汽包、蒸发器之间为强制循环，热效率高达83％以上。
(6)在横移牵引位置设置了APS装置，该装置的修正范围为±100mm，修正精度为±5mm，大大提高了对位精度，减少了故障的发生。
(7)装入装置的电动缸采用变频驱动，可减少盖盖时对炉顶水封的影响．使冲击减小，防止因开关炉盖时水封水流人干熄炉，造成炉口砖的损坏。
(8)鼓风装置采用一个进气道，固定了分配中央风帽和十字风道的进风比例，使风量均匀分配．无需进行调节。实践证明，这种形式的鼓风装置对焦炭的冷却效果较理想。
(9)双重联锁的料值控制可有效地防止事故。在干熄炉焦炭料位的控制上，首钢采用静电容式料位计作为高料位，用γ射线作为基准料位，将皮带秤称出的重量反馈给计算机，演算出干熄炉内每时刻的料位，井在下限和排出装置间实现联锁，使上限和装入装置联锁。用静电容式料位、演算高料位和装入装置双重联
锁，只要有一个信号发出便停止装焦，可靠地防止了装焦溢出事故的发生。
(10)干熄焦的一次除尘器在灰斗上方未设拱形挡墙，可使大颗粒粉尘自然沉降，一次除尘的2根排灰管直径为由387.4mm，减小了排灰管发生次焦堵塞的可能性。
3） 生产实践
2001年2月14日至2001年3月27日，中日双方对首钢1号焦炉干熄焦进行了系统性能的测试，其测试结果见表7、8、9。
炭质量大幅度提高，整套系统运行良好。
4）效益分析
干熄焦不仅是节能项目，其环保效果也是不言而喻的。尽管首钢1号焦炉干熄焦装置的经济评价工作目前尚未正式评定，现初步估算的结果如下。
(1)直接效益。按标定，红焦产生的蒸汽量为560kg/t，1号焦炉年产47.5万t焦炭，目前首钢蒸汽售价65元kg/t，考虑年修时采用湿熄焦，焦炭按45万t计，则干熄焦直接效益为1638万元。
(2)延伸效益。延伸效益可按下式计算：
P＝P1十P2＝Lj×V十MV2-M×Ct
其中： Lj＝L×Ks×Kb M＝L×Ks/Jb×Kt
P—干熄焦延伸效益
P1—高炉焦比下降节省焦炭的效益
P2—高炉生产能力提高的效益
Lj—节省入炉冶金焦炭量
V—入炉冶金焦焦炭价格：500元／t
M—因干熄焦增加的生铁产量
V2—生铁价格 1300元／t
Ct—生铁成本 900元／t
L—焦炭产量
Ks—焦炭入炉焦率
Kb—干熄焦时焦比降低率(一般为2％)
Kt—因干熄焦高炉生产能力提高率(一般为1％)
Jb—湿熄焦焦比
按年干熄焦炭能力45万t，并全部用于炼铁，其延伸效益如下：(其中冶金焦率为96％，焦炭炉前筛分损失率8％，焦比为450kg/t铁)
Lj＝L×Ks×Kb＝45×96％×(1-8％)×2％＝0.795万t
P1＝Lj×V＝0.795×500＝397万元
M＝L×Ks／Jb×Kt＝45×96％×(1－8％)×0.45×1％＝0.88万t
P2＝MV2－MCt＝0.88×1300－0.88×900＝352万元
延伸效益P＝P1＋P2＝397＋352＝749万元
(3)总效益
按目前焦化厂1号焦炉运行情况看，月成本为110至120万元，年总成本为1300万元左右，年收人为2387万元。年综合效益为1087万元。
5）存在问题
(1)由于干熄焦水分较低，一般在1％以下，焦炭中的炭粉活性较高，造成筛运焦系统环境很差，德国凯择斯图尔的办法是采用焦炭最终冷却站，目前首钢采用的是在运焦过程中适量喷雾水，使焦炭水分稳定在2％左右，下步工作中将作好运焦系统皮带的密封和机头机尾的除尘，保证筛运线上的良好环境。
(2)除盐水的原用水是高炉炼铁冷却水，通过双料、细砂、保护过滤、入反渗透后进入阴、阳离子树脂床层中除盐，因原用水浊度高，盐量大，造成除盐水系统负荷大，现准备采用化工冷却用深井水，以减轻除盐负荷。
2.2.4干熄焦技术在马钢的应用情况
以先进的干熄焦工艺代替传统的湿熄焦工艺，从红焦中回收显热并提高焦炭质量，不仅具有节能的直接经济效益和在炼铁的延伸经济效益，而且更主要的还具有明显的环境效益。为此,马钢公司决定在5＃和6＃焦炉新建一套干熄焦装置。5＃和6＃焦炉为2×50孔炭化室高6m的焦炉，年产焦炭100万t，焦炭产量114t/h，配置处理能力1×125t/h干熄焦装置，相应配套70t/h、4.6MPa干熄焦锅炉和1.8万kW凝汽式汽轮发电机组。该工程被列入“九五”国家重大引进技术消化吸收项目一干熄焦“一条龙”项目中的消化吸收创新工程，下面详细介绍一下马钢干熄焦工艺的特点。
1）工艺流程及技术参数
（1）工艺流程
马钢干熄焦装置工艺流程如图1。装满红焦的焦罐车由电机车牵引至提升井架底部。提升机将焦罐提升并送至干熄炉炉顶，通过装入装置将焦炭装入干熄炉内。在干熄炉内焦炭自上而下与惰性气体直接进行热交换，焦炭被冷却至205℃以下，经排焦装置卸到带式输送机上，然后送往焦处理系统。
循环风机将冷却焦炭的惰性气体从干熄炉底部的供气装置鼓入干熄炉内，自下而上与红焦逆向换热。自干熄炉排出的热循环气体的温度约为900～980℃，经一次除尘器除尘后进入干熄焦锅炉换热，温度降至160～180℃，由锅炉出来的冷循环气体经二次除尘器除尘后，由循环风机加压，再经给水预热器冷却到130℃后进入干熄炉循环使用。锅炉产生的蒸汽发电，发出的电并人电网。
（2）工艺技术参数
焦炉周转时间：18.5h
每孔炭化室操作时间：约9min
焦炉出焦最大间隔时间：1.5h
每孔炭化室焦炭产量：约21.5t
小时焦炭产量：114t
人干熄炉焦炭温度：950～1050℃
干熄后焦炭温度：≤205℃
干熄时间：1.92h
焦炭烧损率：≤1％
入干熄炉气料比：约1240m3/t焦
循环气体最大流量：约178000m3/h
干熄炉操作制度：24h连续，340d/a
干熄炉年修时间：25d/a
2）马钢干熄焦主要装备
（一）红焦输送设备
红焦输送设备将炭化室推出的红焦运送至干熄炉顶，通过装入装置把焦炭倒人炉中。主要设备包括电机车、焦罐车和提升机等。
(1)电机车
电机车运行在焦炉焦侧的轨道上，用于牵引和操作焦罐车或湿熄焦车。干熄焦电机车具有运行速度快，调速性能好，对位准确且行车安全的特性。其主要技术规格为：
牵引重量：约200t(满罐时)
走行速度：180、60、20和5m/min
走行调速形式：VVVF
对位精度：±10mm
电机总功率：约210kW
(2)焦罐车
焦罐车由圆形焦罐及运载车组成。焦罐主要有罐体、内衬板、底门、导向辊轮、开门机构及吊具等部件，运载车则有台车框架、转向架、旋转装置、导向架等部件。其主要技术参数为：焦罐有效容积52m3、旋转负重47t、旋转转速5～9r/min，用VVVF控制转速。
(3)提升机
提升机运行于提升机井架及干熄炉构架上，它将焦罐提升并横移到干熄炉顶装入装置上，放完红焦后原程返回。它的提升速度及走行速度均分为多档以满足高速提升运行及准确对位需要，且车上无人操作，全由PLC与其他设备联动控制。其主要技术参数为：
额定起重量：约65t
提升高度：约36.Om
提升速度：20、10和4m/min
行车速度：40和3，5m/min
提升及走行速度控制：VVVF
走行停止精度：±20mm
提升停止精度：±45mm
（二）干熄炉及供气装置
(1)干熄炉
干熄炉为圆形截面立式槽体，外壳用钢板制作，内衬采用耐磨粘土砖及断热砖等。在炉内，从顶部装入的红焦与从底部鼓入的冷循环气体逆向换热，可把焦炭温度从1000±50℃降至205℃以下。炉上部为预存室，中间是斜道区，下部为冷却室。在预存室外有环形气道，环形气道与斜道及一次除尘器连通。其主要技术参数为：
预存段有效容积：420m3
冷却段有效容积：420m3
允许最大中断供焦时间：1.5h
预存段直径：7940mm
冷却段直径：8600mm
干熄炉总高度：约25900mm
公称处理能力：125t/h
入炉气料比：约1240m3/t焦
(2)供气装置
安装在干熄炉底部的供气装置，将冷循环气体均匀地供入冷却室，并可使炉内焦炭均匀下落。它由锥体、风帽、气道和周边风环组成，中央风帽的供气道由十字气道构成，能使干熄炉内气流分布均匀。
（三）装入装置
装入装置安装在干熄炉炉顶的操作平台上，主要由炉盖和装焦溜槽组成，用一台电动缸驱动。装焦时能自动打开干熄炉水封盖，同时移动装入溜槽至干熄炉口，配合提升机将红焦装入干熄炉内，装完焦后复位。在装入溜槽的底口设置了一个布料料钟，以解决干熄炉内焦炭的偏析问题。装入装置上设有集尘管，装焦时无粉尘外逸。它设有现场手动操作、提升机司机室内手动操作及中央控制室PLC连动三种操作方式。
（四）排焦装置
排焦装置位于干熄炉的底部，将冷却到205℃以下的焦炭由电磁振动给料器定量排出，送人旋转密封阀，通过旋转密封阀的旋转在封住干熄炉内循环气体不向炉外泄漏的情况下，把焦炭连续排出，连续定量排出的焦炭通过排焦溜槽送到带式输送机上输出。
(1)平板闸阀
平板闸阀安装在干熄炉的底部出口。正常生产时，平板闸阀完全打开，在年修或排焦装置需要检修时关闭平板闸阀，切断干熄炉底部的焦炭流。平板闸阀的电动头带有行程限位和过力矩保护装置，停电时将平板闸阀电动头的转换扳手由电动位置转换到手动位置，采用人工手动操作。
(2)电磁振动给料器
电磁振动给料器是焦炭定量排焦装置，通过改变励磁电流的大小可改变焦炭的排出量。电磁振动体内设有振幅和温度检测器。它的处理能力为30～140t/h，有在现场单独操作、中控室单独操作及中控室PLC连动操作三种操作方式。
(3)旋转密封阀
旋转密封阀把振动给料器定量排出的焦炭在密闭状态下连续地排出。该阀气密性好，内部转子衬板的耐磨性好，使用寿命长。它固定在一台可移动的台车上，检修时沿地面铺设的轨道推出至检修平台。正常工作时它为正向旋转，但在处理卡焦事故时，现场操作盘上设有反向旋转功能(点动操作)。同样，它也有三种操作方式。其主要技术参数为：
排出量：正常117t/h，最大140t/h
转筒尺寸(直径×宽)：2000mm×l340mm
叶片数量：12个
转速：约5r/min
传动装置：与电机直接相连驱动
（五）气体循环系统
气体循环系统布置在干熄炉的鼓风装置(冷循环气体入口)与环形气道(热循环气体出口)之间。从炉内环形气道排出的900～980℃循环气体经一次除尘器重力沉降除去粗粒焦粉或焦块后，进入干熄焦锅炉换热，温度降到160～180℃，从锅炉出来的冷循环气体经二次除尘器除去粒度较小的粉尘后，由循环风机送入干熄炉内循环使用。在循环风机与干熄炉间设置给水预热器。由锅炉给水将进入干熄炉的循环气体温度降至130％左右。
气体循环系统主要有一次除尘器、二次除尘器、循环风机和给水换热器等装置。
(1)一次除尘器
一次除尘器为带挡墙的重力沉降式除尘装置，用于除去循环气体中所需的粗粒焦粉。外壳用钢板焊制、内衬高强粘土砖，外壳上还设有托砖板。一次除尘器上设
有入孔、温度、压力测量装置、补充氮气装置及自动放散装置，其下部还设有带水三夹套的排粉焦管道，以将高温焦粉冷却到300℃以下。
(2)二次除尘器
二次除尘器采用多管旋风分离式除尘装置，将循环气体中的焦粉进一步分离出来，使进入循环风机的气体中含粉尘量小于lg/m3，且粒度小于0.25mm的粉尘占95％以上，以降低焦粉对循环风机叶片的磨损。
多管旋风除尘器主要由单体旋风器、外套筒固定板、内套筒固定板、外壳和下部灰斗等构成。单体旋风器由内外套筒及旋流子组成，检修、更换较为方便。各单体旋风器的内套筒及旋流子因采用高铬合金及其他合金材料，大大提高了其耐磨性，从而延长了使用寿命。
(3)循环风机
安装在二次除尘器与给水预热器间的循环风机把闭路循环气体加压后送入干熄炉内循环使用。其主要参数为:
型式：双吸式离心风机
循环风量：约178000m3/h ，
风机全压：1lkPa
入口压头：约-4100Pa
出口压头：约+6900Pa
入口气体温度：150～170℃
循环气体密度：约1.32kg/m3
气体含尘量：lg/m3以下
调速范围：25％～100％
传动方式：电机－液耦－风机
(4)给水预热器
给水预热器安装在循环风机至干熄炉人口间的循环气体管路上，用水－水换热器后的锅炉给水降低进入干熄炉循环气体的温度，以提高干熄炉的换热效果，同时用从循环气中回收的热量加热锅炉给水，节约除氧器的蒸汽用量。其主要技术参数为：
循环气量：约178000m3/h
人口气温：170～190℃
出口气温：约130℃
入口水温：约70℃
出口水温：约90℃
气体含尘量：≤1g/m3(0.25mm以下占95％)
阻力：约800Pa
（六）干熄焦锅炉
干熄焦锅炉系统是干熄焦工艺系统中的一个重要组成部分，其作用是降低干熄焦系统循环冷却气体的温度并吸收其热量加以有效利用。锅炉设备包括汽包、过热器、蒸发器、省煤器、防气流偏吹挡板、耐压部分挂装置、水冷壁和锅炉外壳等。罐内水的循环是在汽包和蒸发器之间强制进行的，汽包与水冷壁之间靠自然循环。其主要技术参数为：
额定蒸发量：70t/h
额定工作压力：4.6MPa
蒸汽温度：450℃
给水温度：104℃
锅炉入口气体温度：约930℃
锅炉出口气体温度：160～180℃
排污率：2％
（七）汽轮发电
为了把蒸汽转化为电能，本装置设置了QFWL-18-2-10.5交流无刷励磁发电机和配套N18-4.3凝汽式气轮机各一台。
3）主要工艺技术特点
马钢干熄焦(CDQ)是经过与日本新日铁、日本钢管、德国蒂森公司多次技术交流、技术谈判和国际招标，最终走出了一条国产化道路。其主要工艺技术特点如下。
(1)国内干熄焦焦罐车一般都为矩形定点接焦，马钢这台焦罐车是国内首台圆型定点旋转接焦。它能使焦炭在罐内分布均匀，特别是粒度分布均匀，这有利于焦炭入干熄炉后能更充分地进行热交换。有关资料表明它与矩形焦罐相比，其排焦温度要低约10℃，蒸汽可多回收20kg/t焦，且无配重使重量大大减轻，运行维护费用低，使用寿命长。
(2)湿熄焦电机车不能满足高速运行，微速对位；国内干熄焦电机车虽能用直流电机加可控硅满足上述要求，但满足不了旋转调速，自动对位；而马钢的这台电机车完全满足上述两要求，且为国内首台干熄焦旋转焦罐用电机车，还具备干湿熄焦两用功能。
(3)干熄炉冷却效率取决于沿槽体径向的焦炭偏析度和下移速度均衡性，还取决于惰性气体流速分布的均匀。马钢的这套装置采用了新型料钟、旋转焦罐、干熄炉底部插挡棒、十字供气装置等，使焦炭人炉分布和速度更一致，气体分配更均匀，因而冷却焦炭的效率提高。国内17座干熄焦装置风料比都在1500m3/t焦以上，而该装置仅为1240m3/t焦左右。
(4)为了降低循环气体温度来提高冷却效果，在风机的出口设置了给水预热器，从而可以降低干熄炉入口循环气体温度约50t，提高锅炉给水温度约20℃。
(5)由于循环气体中含有焦炭粉尘，故为了保护锅炉的传热管不受磨损，而在锅炉前面设置了一次重力除尘器设备，除去粗粒焦粉，再在循环气体风机前面设置二次除尘器设备，除去细粒焦粉，从而防止循环气体风机的磨损。二次除尘器从宝钢的单管改为多管旋风除尘器，效果会更好。
(6)干熄焦装置在装焦、排焦及气体放散中均含有粉尘，因此在粉尘发生部位均有吸尘口使粉尘吸进干熄焦除尘站处理，故粉尘放散量均符合国家排放标准，与国际先进水平相接近。
(7)在干熄炉内循环气体与焦炭的逆流换热过程中，高温焦炭与循环气体发生化学反应造成焦炭烧损。以及预存室中的焦炭析出残余挥发分，使得循环气体中可燃组分的浓度不断增加。当可燃组分的浓度超过爆炸极限就有爆炸危险。为保证生产操作的安全性及循环气体的成分均匀，必须有效控制循环气体中可燃组分的浓度。现采用在环形气道安置气体补充装置，使可燃组分通过补充气体完全燃烧，成为氧化性气体后进人锅炉，以提高产汽率。
(8)锅炉采用混合循环方式，即指炉膛四周的膜式水冷壁采用自然循环，炉膛内的对流蒸发区采用强制循环，它的优点：是相对于单纯强制循环可减少强制循环泵流量，从而降低热水循环泵的能力，降低其电耗。再则炉膛四周的膜式水冷壁结构简单、上升管阻力小。采用这种方式既满足了结构对水循环的要求，又
降低了设备投资和运行成本。
在锅炉防磨措施中，对二级过热器上部三排管子表面喷涂高温耐磨材料。为了降低省煤器管壁腐蚀，对其管子进行化学镀镍磷的工艺。
(9)在干熄焦综合电气室设置有“三电一体化”功能的工业控制计算机系统，以实现生产过程的集中控制、监视和管理自动化。还可大大降低故障发生，提高系统的安全性。
(10)干熄焦排焦装置采用连续排焦，而不是用间断排焦，它的主要优点是可以连续地将冷却到205℃以下的焦炭排出，同时也可以保持干熄炉运行的稳定，减少含尘气体的排放。
(11)循环风机是干熄焦装置的心脏，也是耗电大户，几乎占干熄焦总电量的，50％，所以采用了可调速风机，使循环气体量根据焦炭处理量的变化而变化，因此，降低气料比；降低循环风机的能力以及减少系统的阻力，对降低吨焦耗电量及稳定操作运行起较大作用。
(12)马钢采用的无刷励磁发电机系统具有如下优势：
a.是以旋转整流器代替了直流励磁机的整流子和发电机上的滑环和碳刷，因而既不需要这方面的维护，也不会发生这方面的故障，所以不仅减少了维修的时间和工作量，而且提高了运行的可靠性和年利用率。
b.是由于不产生碳粉和铜末，不会对线圈及环境造成污染，因此电机的绝缘寿命较长。
c.是由于取消了整流子、滑环和碳刷后，即使安装在有易燃易爆气体存在的环境中，也不会象直流励磁机系统那样由于整流子、滑环与碳刷之间易产生火花而引发事故，且取消整流子使励磁机后的噪音大大减小，保护了环境。
d.是采用了高精度的自动电压调节器，增加了保护功能，提高了机组的静、动态稳定性能以及系统的自动化程度。
马钢新建的125t/h干熄焦装置是国内第一条自行设计制造的，其国产化率达90％以上。它采用了国内外比较成熟、可靠、完善和经济实用的工艺与装备，有些技术还在消化吸收国外技术的基础上有所提高，有所创新。该工程的顺利建成投产，将在全国炼焦行业对干熄焦技术及装置的国产化起积极作用，具有广阔的推广应用前景。
3国内拟建、在建干熄焦项目
干熄焦工艺是我国“十五”期间钢铁行业重点技改项目，目前国内在建和拟建的项目如下：
3.1在建干熄焦项目
3.1.1武钢
2002年9月，国家重点节能示范项目武钢焦化公司7＃、8＃焦炉干熄焦工程动工，投资2.06亿元，采用日本新日铁公司技术建设处理能力为140t/h的干
熄焦装置，是我国目前最大的干熄焦装置，也是我国干熄焦向大型化发展的标志。武钢7、8号焦炉为JN60型55孔6m大容积焦炉，年产焦量110万t，每小时产量126t，配置一套140t/h干熄焦，湿熄焦备用。工程于2004年3月竣工投产。其主要参数如下。
干熄焦槽数量：1个；
焦炭处理能力：140t/h；
蒸汽产量：每吨焦0．597t；
蒸汽温度、压力：(450±10)℃、(3.9±0.2) MPa；
冷焦排出温度：
V气料比n：＜1200m3/t；
预存室容积：350m3；
冷却室容积：480m3；
高径比：0.85
该装置采用引进日本新日铁技术，鞍山焦耐院与新日铁合作设计，部分关键设备引进，国内相关制造厂家承担干熄焦大型化设备研发制造的方式。2002年3月动工，预计2003年下半年建成投产，是目前国内技术装备水平最先进、单槽处理能力最大的一座干熄焦装置，为我国消化吸收建设大于100t/h处理能力的干熄焦装置打下了基础。
3.1.2首钢
首钢焦化厂干熄焦技术改造工程是在消化和吸收首钢焦化厂1＃焦炉干熄焦技术和设备的基础上，结合首钢焦化厂3＃焦炉的实际情况，对3＃焦炉现有的熄焦设施进行环保设施技术升级的技术改造。并配套建设发电设施，以最大限度地发挥干熄焦装置的环保、节能和经济效益。为和1＃焦炉干熄焦装置配套，并适应今后的生产运行，焦化厂干熄焦技术改造工程设备生产能力仍采用65t/h干熄焦槽处理3＃焦炉（4.3兆、61孔）的焦碳，处理能力49.5t/h。利用红焦显热，可生产中压蒸汽27.7t/h，加上1＃焦炉干熄焦的中压蒸汽27.7t/h，蒸汽发生量达到55.4t/h，后部配套建设1×13兆瓦气轮发电机组一套，年发电量9437万千瓦时。干法熄焦工程本身是一项环保节能项目，其生产的污染物比湿法熄焦将显著减少。就本工程而言，粉尘量排放将减少约38.3吨/年，若加上拆除2＃焦炉的粉尘排放量，年减少粉尘排放为267.5吨。这对改造焦化厂的环境乃至首钢公司的大气环境起到重要作用，其直接的环境效益较为明显。
由于干法熄焦将焦碳的显热回收下来，并以蒸汽的形式加以利用。节约了能源，并间接起到对环境的保护作用。按小时产汽量27.7吨/小时计算，如果采用燃煤链条式锅炉，则每年燃煤40118吨，产生烟尘381吨，排放渣10850吨、SO2 1052吨，CO2 76370吨，采用干法熄焦技术后，间接减少了上述污染物排放量。
本工程概算投资最终批准为1.4亿元，基础上建成后年外售电8885.8万度，按0.375元/度计算，正常年销售收入3332.18万元，外售粉焦6843吨，按85元/吨计算，正常年销售收入58.17万元。同时干法熄焦与湿法熄焦比，由于干法熄焦的冶金焦质量的提高，可以使高炉炼铁的入炉焦比下降2％。计算期内累计盈余资金357.49万元。该项目总体评价项目的均量税后内部收益效率为10.22％，投资回收期9.28年，税前内部收益率为13.84％，投资回收期7.27
年。
3.1.3通钢
2003年6月，通钢干熄焦工程动工，总投资2.1亿元，为国债贴息，预计2004年5月31日竣工投产。
3.1.4昆钢
该工程是为昆钢3、4号焦炉配套的新建干法熄焦系统，3、4号焦炉设计为2×50孔6m焦炉，设计规模为年产焦炭100～110万吨，根据干熄焦设计规范，确定昆钢干熄焦装置设计规模为140t/h。项目建设内容包括1×140 t/h干熄焦装置，蒸汽输送、干熄焦及运焦系统除尘、干熄焦锅炉给水处理系统、干熄焦运焦系统（含原筛焦楼改造）、搬迁空压站等。工程还包括对旧有筛焦楼系统、电焦除尘罩、熄焦车摩电线、中央变电所等设施的改造。配套昆钢3、4号焦炉年产110吨红焦余热回收利用。
项目拟在昆钢4号焦炉南端布置干熄焦装置，筛贮焦除尘与干熄焦除尘集中布置，综合电气室在焦2通廊下部空间布置。工程用地面积为9000平方米，绿化面积为2700平方米。项目关键技术为干熄槽为中心的主体设计、自动控制系统软件、关键设备制造技术。
项目总投资为1885.2万元。投产后，全投资内部收益率（税后）达13.04％，在20年的生产经营期内，平均年实现利润总额2243.72万元，达产年上缴销售税金及附加777.99万元，平均年上缴所得税740.43万元，平均年实现税后利润1503.29万元，全部投资在第7.79年即可收回，税后净现值为8574万元，投资利润率为11.83％。
3.2拟建干熄焦项目
3.2.1太钢
太钢有三座65孔焦炉，年产焦炭135万吨，全部采用湿法熄焦，拟新建干熄焦能力为120吨的1×120t/h或3×50t/h的装置一套，并配发电装置，熄焦槽以前的设备拟引进发电设备国内配套，检测仪表和自动化控制装置引进。总投资额为2.5亿元。
3.2.2宣钢
宣钢焦化厂现有两座43孔JN60型焦炉，年产焦炭90万吨。该干熄焦装置拟定在焦炉南侧建设，回收焦炉红焦显热，干熄焦余热锅炉产生的蒸汽用来发电，所产生的电力并入上级变电所电网。该项目主要建设与现有2×43孔6m大容积焦炉配套的1×115 t/h干熄焦装置、干熄焦除尘（含拦焦除尘）、干熄焦发电、
运焦系统改造、筛运焦系统除尘及相关设施。该项目所需关键设备基本国产化，对重要零部件如装入装置用电动缸、排出装置用振动给料器（含控制器）、排出装置用旋转密封阀（含传动装置、自动润滑装置、托架及挠性软管等）等拟从国外引进。干熄焦工程总投资17000万元，资金来源为企业自有5000万元，银行贷款12000万元。
3.2.3酒钢
酒钢现有焦炉3座，年产焦炭大约在110～130万吨之间，均为湿法熄焦，热量损失很大，同时由于湿法熄焦使焦炭表面带水严重，从而使高炉焦比上升。因此，拟建焦炉干熄焦工程。拟建125t/h干熄焦装置一套（发电装置除外）。项目总投资15700万元，项目建成后，年节约标准煤10万吨。
3.2.4本钢
本钢拟建的干熄焦装置是与本钢焦化厂4＃焦炉易地改造新建的5＃焦炉配套项目，该焦炉设计为六米高60孔的大型焦炉，年产焦炭60万吨。干熄焦装置处理焦炭能力为75吨/小时。该干熄焦装置主要由装焦、排焦装置，熄焦槽、循环风机、除尘器和蒸汽锅炉及电气仪表系统等组成。本钢拟建的5＃焦炉工程投资由本钢自筹解决。相应配套的干熄焦装置工程投资总额为1.5亿元，其中拟申请国家贴息贷款1亿元，企业自筹5000万元。该干熄焦工程投产后，可回收余热生产蒸汽420480吨/年，创收入1051万元。回收焦粉13140吨/年，收入262万元。
3.2.5攀钢
5＃、6＃焦炉小时焦炭产量为125吨，建干熄焦装置规模为140吨/小时。项目所需关键设备有:通风机、管式冷却器及予除尘器、提升机脉冲袋式除尘器、电机车。项目总投资19113.65万元。
3.2.6景德镇焦化煤气总厂
此项目将根据厂原生产能力进行增建或改造。项目总投资额为17980万元，所建项目包括：
1）干熄焦装置：本项目干熄焦装置为处理焦炭60t/h，相应配套30t/h干熄焦锅炉，6000MW发电机组。
2）煤调湿装置：煤调湿是将炼焦煤料在装炉前除掉一部分水份，确保煤料水份稳定的一项技术，煤调湿工段处理能力为74T/h，可满足63孔焦炉生产需要。主要由缓冲仓、干燥机、煤料输送系统、蒸汽循环系统、控制室、除尘机等组成。
3）出焦除尘装置：出焦除尘采用热浮力罩焦侧除尘工艺，主要装置有导焦
除尘车、第三轨桥架、清污水槽及辅助的管道等。
4）无烟装煤装置：增加一台无烟装煤车装煤，加煤时产生的烟尘被吸入布袋除尘器，过滤净化后排出。
5）焦炉加热自动控制系统；完成对1、2号焦炉计算机控制及管理系统的设计和实施，并涉及老仪表的改造等内容。
3.2.7湘钢
现有湿法熄焦工艺产生大量含氰、焦尘等污染物的烟气，严重污染环境，同时浪费大量水源资源和高温余热能源，而采用干熄焦工艺，为解决上述问题创造了条件，通过建设干熄焦工程，可提高焦化厂的装备水平。
项目总投资额12283万元，项目建设内容包括：一座处理赤热焦炭70t/h干熄炉，1台31.5～35t/h中温、中压余热锅炉，所建设1台3000KW，6.3KV的背压发电机组，选用与70t/h干熄炉相配套的设备，主要包括电机车，焦罐及变罐立载车，焦罐提升装置，干熄焦炉供气装置，装料装置，干熄炉排焦装置，循环风机，一次除尘器及公辅设施。项目建成达产后，年处理干熄焦56万吨，年新增销售收入4061万元，利润2035万元，项目符合国家产业政策，具有良好的节能、环保效益和社会综合效益。
4国内干熄焦产业政策及发展趋势
从已建成投产的我国干熄焦装置情况可以归纳以下几点：
(1)技术分别来自日本和乌克兰，技术与装备水平有较大差别；
(2)装置规格单一，处理能力小，未能按照焦炉的生产规模经济合理地配置干熄焦装置；
(3)经过对宝钢引进干熄焦的消化吸收，75yh规模干熄焦国内已能自主设计；
(4)关键设备需要引进，国产设备质量有待提高；
(5)与大型化新型干熄焦相比，技术性能指标落后，处于国外20世纪70—80年代水平，干熄焦大型化的开发尚属空白。
我国是产焦大国，焦炉多，且炉组生产能力不一，近20年来我国引进的干熄焦装置以70t/h和75t/h两种规模为主，不能合理的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t焦化厂为例，配置2×75t/h一组干熄焦装置，以湿熄焦备用，其处理能力富余20％；对年产焦量70－80万t焦化厂，仍配置2×75t/h一组干熄焦，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。从国外干熄焦大型化进程来看，也是如此。只有这样，才能降低投资成本，提高投资效益，我国干熄焦水平才能上一个新台阶。
2000年，国家批准的重点节能示范项目——武钢7、8号焦炉140t/h干熄焦，是我国目前最大的干熄焦装置，也是我国干熄焦向大型化发展的标志。武钢7、8号焦炉为JN60型55孔6m大容积焦炉，年产焦量110万t，每小时产量126t，
配置一套140t/h干熄焦，湿熄焦备用。其主要参数如下。
干熄焦槽数量：1个；
焦炭处理能力：140t/h；
蒸汽产量：每吨焦0．597t；
蒸汽温度、压力：(450±10)℃、(3.9±0.2) MPa；
冷焦排出温度：
V气料比n：＜1200m3/t；
预存室容积：350m3；
冷却室容积：480m3；
高径比：0.85
该装置采用引进日本新日铁技术，鞍山焦耐院与新日铁合作设计，部分关键设备引进，国内相关制造厂家承担干熄焦大型化设备研发制造的方式。2002年3月动工，预计2003年下半年建成投产，是目前国内技术装备水平最先进、单槽处理能力最大的一座干熄焦装置，为我国消化吸收建设大于100t/h处理能力的干熄焦装置打下了基础。
从我国拟建和在建的项目中可以看出，大型化、高效化、国产化是干熄焦的发展的必然趋势。马钢干熄焦装置是我国第一条国产化的干熄焦装置，这对我国干熄焦技术的发展和完善积累了丰富的经验。
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”计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、烧、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t/a以上，其中冶金系统产焦能力达到6000万t/a，但干熄焦率很低，建设干熄焦的市场需求很大。
近几年来，在国家冶金技术发展政策的引导下，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(121t/h)、包钢(125t/h)等十几家企业计划在十五期间建设100t/h以上规模干熄焦装置。我国干熄焦技术在自20世纪80年代引进以来，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，迎来了一个新的建设高潮。
国内外干熄焦技术状况及发展趋势
1.国外干熄焦最新技术及发展趋势
1.1干熄焦工艺的发展概况
干法熄焦(Coke Dry Quenching)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厂采用的。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于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。该装置的技术先进性得到了世界焦化界的公认，并陆续在焦化厂推广建设。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，从前苏联引进干熄焦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·奥托公司在于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了前苏联，并形成了各自的特点，见表1。
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。
1.2干熄焦工艺的基本原理与特点 1.2.1干熄焦工艺的基本原理
干熄焦是利用冷的惰性气体(150℃)在干熄槽中与赤热焦炭(950～1050℃)换热从而冷却焦炭(200℃)，吸收焦炭热量的惰性气体(850℃)将热量传给干熄焦锅炉产生蒸汽。被冷却的惰性气体再由循环风机鼓人干熄槽循环使用。干熄焦锅炉产生的中压(或高压)蒸汽并人厂内蒸汽管网或用于发电。工艺流程见图1。
1.2.2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1t焦炭可回收3.9～4.0MPa、450℃蒸汽0.45～0.55t。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。焦炭比提高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。
常规的湿熄焦，以规模为年产焦炭100万t焦化厂为例，酚、氰化物、硫化氢、氨等有毒气体的排放量超过600t，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S02、C02排放，具有良好的社会效益。两种熄焦污染情况见表3。
1.3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、同时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，按一套配置，不再配置备用干熄焦装置，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，槽内布料偏析现象加重，冷却气体在槽内的分布也由于焦炭粒度偏析而更加不均匀。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气流分布均匀，通过焦层阻力减小，使焦炭冷却速度也较为一致。由此，使冷却气体循环量下降200～300m3/t，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序控制较复杂，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封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问题。
3）采用旋转接焦方式
采用旋转接焦方式也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成的焦粒偏析和装焦布料的不均匀。其优点除此之外有以下4点：
(1)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％；
(2)由于重量减轻，提升机能力可降低，节省投资和运行费用； (3)圆形焦罐受热均匀，使用寿命相对延长；
(4)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
日本新日铁采取在循环风机后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）锅妒设备
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10MPa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。
2.国内干熄焦工艺应用情况
2.1基本概况
我国干熄焦技术的应用，始于上海宝钢建设。1985年，上海宝钢一期工程引进日本4×75t/h干熄焦装置正式投产运行，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，1999年济钢采用乌克兰技术的2×70t/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收项目一干熄焦“一条龙”项目中的消化吸收创新工程，是国内第一条自行设计制造的，其国产化率达90％以上。此外，武钢、鞍钢、昆钢、通钢等许多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。
2.2典型厂家运行情况
2.2.1干熄焦技术在宝钢的应用情况
1）基本概况
我国第一套干法熄焦装置即宝钢干熄焦一期工程于1985年5月23日顺利投产，随后又进行了二、三期干熄焦工程。现共有12座处理能力为75t/h的干熄焦装置，在安全、持续、正常地运行着。其干熄焦装置情况如下表4。
干熄焦流程可分为焦炭和循环气体两个系统。
工艺流程如图2所示：
3）．运行工艺参数
处理能力 75t/h 干熄槽主要尺寸：
须存室内径 Φ6060mm 预存室容积 200m3 冷却室内径 Φ6800mm 冷却室容积 300m3
装入焦炭温度 1000～1050℃ 冷却后焦炭温度 200～250℃ 循环气体量 1500Nm3/t焦 循环气体入口温度 180～200℃ 循环气体出口温度 800±50℃
蒸汽产率： 420～450kg/t焦 蒸汽参数： 46kgf/cm2 450℃ 循环气体组成
CO：8～10％；H2：2～3％；O2：0～0.2％；CO2：10～15％；N2：70～75％ 4）效益评估
宝钢干熄焦自1985年5月23日投产至1998年5月31日，一、二、三期干熄焦共创造了如下经济实效。
(1)处理焦炭量：3312万t； (2)产生蒸汽量：1924万t； (3)发电量：139347万kw·h。
在十几年的生产实践中，宝钢干熄焦装置进一步改进和完善，体现出如下的特点：
a.只建干熄焦，没有湿熄焦
宝钢只建干熄焦，不建湿熄焦，就必须保证它百分之百的成功，并要持续安全运行，否则由于干熄焦的故障就会影响整个宝钢的正常生产。国外一些工厂多是在保留原有湿熄焦装置的条件下建设干熄焦的，把原有湿熄焦作为备用．以确保干熄焦在故障时仍能使焦炉正常生产，即干、湿两套装置并存。我国是在没有任何经验的条件下，在宝钢一期建设中就只建干熄焦，不设湿熄焦装置作备用，不能不说是个大胆的决定。这样既可避免转换湿熄焦装置后，焦炭质量波动带给高炉的不利影响．又能减少管理的复杂性和增加除尘系统操作的难度．为我国干熄焦建设走出了一条全新的道路。13年生产实践证明，宝钢干熄焦运行已进入稳定成熟阶段，宝钢已积累了一整套运行、维护、检修和管理方面的经验。
b.处理焦炭量之多在世界钢铁企业中名列前茅
宝钢12座干熄焦装置，总处理焦能力为900t／h，可处理年产510万t焦炭，不仅有效保证宝钢高炉的用焦量，而且宝钢干熄焦处理焦炭量约占我国机制焦炭量的8％左右。上两方面在世界钢铁企业中都是罕见的。
c.干熄焦设计投产由全盘引进到立足于国内。
宝钢干熄焦装置一期工程全部由日本新日铁公司引进。二、三期与一期相同，也是建四组75t/h干熄焦装置，是采取“立足于国内”的方针，由国内负责设计和组织投产。装备中除了装焦、徘焦、大吊车、循环风机以及电控和部分仪表由新日铁引进外，其他均由国内供货，耐火砖、铸石板、钢结构等100％由国内供应。
d.劳动定员少，居世界先进水平
日方为一期干熄焦制订了定员：宝钢四座干熄焦炉组每班有运转工2人、巡捡工2人，组长1人，共计5人，按四班三运转，加工长1人，替补1人，共22人，平均每座伊5．5人。新日铁的大分、名古屋厂干熄焦多为单座形式运行，组织形式与宝钢不同，定员为操作、巡检，组长各1人，每班3人，共12人。前苏联为浦东煤气厂设计两座70t儿干熄焦，每座干熄伊(含余热锅伊)操作和巡检人员各2人，组长1人，共9人，按四班三运转，加工长1人，共37人，平均每座伊18．5人。现在宝钢一、二、三期各四座干熄炉组定员分别为操作、巡捡、组长各1人，每班3人，外加作业长1人，常日班3人负责年修、定修、热修、加油和替补工作．共计16人，平均每座伊4人。 按同等干熄焦的规模作比较，宝钢与新日铁差不多，处于世界先进水平。 5）宝钢干熄焦今后的发展方向
干熄焦设备是有效的节能设备，但也是能耗较大的设备，从开源和节流两个方面考虑，宝钢干熄焦运行节能方向有以下几点：
1．要对干熄焦进行试验。测定、寻求在任一排焦量时相适应的最佳循环气
体量祁最佳导入空气量，使干熄擦总效益最大。
2．回收由预存室放散阀放散的可燃气体。为提高于熄焦设备热效率、日本新日铁各厂已将干熄焦由预存室放散的有较高热值的H2和CO气体引入环型烟道出口和导入空气燃烧以回收其热量，此法简单可行、效果显著。
3.合理缩短年检修后供炉时间，尤其是要合理的缩短管道吹扫和升压并汽时间，以减少蒸汽放散量。
4．需对干熄焦炉采用冷、热备用问题进行全面技术经济比较，因为热备用是电耗增高的主要因素之一。
2.2.2干熄焦技术在济钢的应用情况
济钢干熄焦工程是原国家经贸委批准立项的节能环保示范工程，是回收红焦余热相改善操作环境的一项先进工艺技术，也是国家重点支持和推广的一项新技术。该工程有利于提高焦化工业装备水平，提高焦炭质量，改善大气环境，尤其是将红焦热量全部回收利用，从而达到降低能源损失，综合利用能源的目的：该工程1996年正式开工建设，1999年3月建成投产，工程总投资约2.3亿元。
1）设备情况
济钢干熄焦工程是引进国外先进生产技术与关键设备，由乌克兰国家焦耐院和济钢设计院共同设计、合作制造，实现了对干熄焦技术、设备的消化、吸收，设备国产化率达到90％，实现了国产化，是我国第一套国产化干熄焦装置。 济钢干熄焦工艺由焦炭熄焦系统、循环系统、锅炉发电系统和环境除尘系统组成。它包括2座70t/h的干熄炉、2座35t/h的余热锅炉、4台630kWh和800kWh循环风机、2台48t提升机等主要设备。设计年冷却焦炭110万t，产蒸汽52万t，发电3919万kWh。
2）工艺流程
该干熄焦工艺过程为，红焦装入焦罐经提升装置到干熄炉顶部，通过顶部装焦装置将红焦装入干熄炉内，在干熄炉内与底部进入的循环氮气逆流接触换热，焦炭被冷却至250℃以下，经排焦装置排出。循环氮气与焦炭换热后由干熄炉上部排出，经一次除尘进入余热锅炉产生蒸汽，冷却后的氮气经二次除尘，再由循环凤机送至干熄炉底部循环使用：余热锅炉产生蒸汽送汽轮机发电。
作为国家节能环保示范工程，济钢干熄焦的成功投运具有显著的经济效益和社会环境效益：按济钢2套干熄焦装置处理能力132.4t/h、年运行时间7900h计，年产蒸汽收入4000.8万元，年发电收入1763.8万元，年节约焦炭、回收焦粉、高炉增产等收入3418.7万元，合计9183.4万元。扣除干熄焦装置本身运行成本费用(约3643万元/a)，年创效益5540.4万元。此外济钢干熄焦的成功投运和显著的经济、社会效益，将对推广干熄焦技术国产化起到典范作用，为推动我国焦化工业的发展产生积极作用。
3）生产运行情况
济钢干熄焦自1999年3月开工以来，经过不断改进与完善，使设备故障串大大降低，生产能力已接近于设计值。现已实现连续、稳定、高效运行，各项工艺参数基本正常(见表5)。
4）干熄焦技术在济钢的发展
(1)干熄炉底链段将全部祷石板改为耐磨、耐热铸板。在斜风道、熄焦室顶部、沉降室入口及挡尘墙等部位均采用不定形耐火材料，十分有利于干熄焦技术的大力推广。
(2)工艺除尘中的二次除尘器采用陶瓷多管除尘器，除尘效果良好，设备寿命长。
(3)环境除尘采用陶瓷多管除尘器与湿式凝聚式除尘器两级除尘器串联使用，环境除尘效果非常好，实现了达标排放。采用陶瓷多管除尘器一级除尘器除去大颗粒粉尘，同时实现了降温的功能。利用二级湿式凝聚式除尘器除去细微的粉尘，并通过喷洒废氨水中和除去气体中的S02等酸性气体。
(4)采用自然循环锅炉技术，效果良好。
(5)焦粉气力输送在该工程中的成功应用，解决了焦粉输送中的二次污染。
4）济钢干熄焦存在问题
(1)国产设备如提升饥、风机、变频等故障串偏高，造成干熄焦出口蒸气压力与温度波动，不利于干熄焦发电系统的连续稳定运1T。
(2)循环风机正常运行风量不能满足生产需要，使生产能力尚不能达到设计的70t/h。济钢在今年将加以完善。
(3)除尘系统正常运行虽已达到排放标准，但管道极易堵塞，尤其是湿式除尘器，造成检修次数较多。
(4)干熄焦工程中，国产设备自动化程度较差，劳动强度较高，尚不能完全达到主控自动控制的水平，这是今后要努力解决的。
5）干熄焦拉术的展望
(1)加强干熄焦技术的研究与开发，针对我国焦炉炉型多的待点，开发出一系列的干熄炉型，形成系列。重点研究不同的处理能力，对炉型的要求，形成具
有中国待色的专利技术。
(2)进一步加强循环系统能源的综合利用，给水预热器技术应得到进一步的应用和发展，从而进一步优比工艺参数，提高节能效果，提高干熄焦的效益。
(3)干熄炉采用料钟布料和不定形耐火材料技术，将推动干熄炉技术的发展，干熄沪的长寿命攻关研究也将越来越被人们所关注韧重视。
(4)诽焦装置采用连续诽焦方式，减少循环气体的泄漏，有利于生产的稳定和安全文明生产。
(5)干熄焦设备的检修将进一步规范，检修时间将进一步缩短。许多检修项目将在定修期间完成。在干熄焦检修时，选择湿法熄焦作为备用，更有利于降低成本，增加效益。
总之，作为全国第一座国产比干熄焦设备，现已基本达到设计生产能力、开创了国产化干熄焦的先河，为干熄焦技术在我国的发展创造了条件。但它与世界干熄焦技术发展差距还很大，这需要共同努力，来实现国产干熄焦技术的第二次革命。
2.2.3干熄焦技术在首钢的应用情况
首钢1号焦炉干熄焦工程是日本新能源及产业技术综合开发机构(NEDO)和中国国家计划委员会共同签署的国际绿色援助项目。该项目于1999年6月16日破土动工，2001年1月19日一次投产成功。工程的总工期为1年零7个月，比计划工期提前6个月，并达到了设计要求，成功地实现了工程质量、进度及资金的三大控制。
1）基本概况
（1）1号焦炉
1号焦炉是1992年7月投产的50孔、炭化室高6m的焦炉，基本情况见表6。
1号焦炉干熄焦工程处理能力为65t/h，基本配置为牵引、提升、干熄槽、锅炉及除盐水等各一套。主体部分由日方援助，包括电机车、横移牵引、天车、装人装置、干熄炉、排出装置、一次除尘、锅炉、二次除尘、循环风机、给水预热器及主体配套的电气自动化部分，中方负责运焦、除盐水、环境除尘和辅机室等辅助部分的配套。干熄焦装置分为如下两个系统：
（3） 主要设备及操作参数
干熄炉冷却室容积227m3，干熄炉预存室容积200m3； 余热锅炉蒸发量
336．5t/h， 压力3.82MPa，450Y；循环风机风量为9.0万m/h，压头8kPa；环
境风机风量为32.4万m3/h，压头5.5kPa。
2）首钢干熄焦工艺及装置特点
首钢干熄焦装置是90年代后期从日本引进的，与国内已投产的16套干熄焦相比，在工艺技术和装备水平上都有较大的改进，具体特点如下：
(1)设置了装人料钟，使焦炭在于熄炉内分布均匀，基本消除了焦炭在干熄炉内的偏析现象，有利于焦炭的均匀冷却。
(2)增加副省煤器和给水预热器，使进人干熄炉的气体温度保持在130℃以下，可相应降低循环风量，气料比也随之下降，大大减小了风机的风量及电机功率(循
3环风机风量为9.0万m/h，电机功率480kW)。由于循环气量的减小，循环气体
在干熄炉、一次除尘器的流速随之降低，所以一次除尘器的除尘效果也得到了相应提高，减少了粉尘对锅炉过热器的磨损。
(3)干熄炉采用矮胖型结构，首钢干熄炉的高径比(H/D)为0.92。H/D减小后，可使干熄炉内冷却气体的压力损失减小，循环风机的压头也相应减小。同时，吊车的提升高度、一次除尘器及钢结构的标高也相应降低，可节省投资。
(4)设置可调节的空气导人装置，首钢的干熄焦装置设置了空气导人调节阀，根据锅炉的入口温度及气体成份中C0、H2的含量，增减空气导人阀的开度，强
化了对空气导人的调节手段。
(5)锅炉采用强制循环和自然循环相结合的方式，汽包、水冷壁、省煤器之间为自然循环，汽包、蒸发器之间为强制循环，热效率高达83％以上。
(6)在横移牵引位置设置了APS装置，该装置的修正范围为±100mm，修正精度为±5mm，大大提高了对位精度，减少了故障的发生。
(7)装入装置的电动缸采用变频驱动，可减少盖盖时对炉顶水封的影响．使冲击减小，防止因开关炉盖时水封水流人干熄炉，造成炉口砖的损坏。
(8)鼓风装置采用一个进气道，固定了分配中央风帽和十字风道的进风比例，使风量均匀分配．无需进行调节。实践证明，这种形式的鼓风装置对焦炭的冷却效果较理想。
(9)双重联锁的料值控制可有效地防止事故。在干熄炉焦炭料位的控制上，首钢采用静电容式料位计作为高料位，用γ射线作为基准料位，将皮带秤称出的重量反馈给计算机，演算出干熄炉内每时刻的料位，井在下限和排出装置间实现联锁，使上限和装入装置联锁。用静电容式料位、演算高料位和装入装置双重联
锁，只要有一个信号发出便停止装焦，可靠地防止了装焦溢出事故的发生。
(10)干熄焦的一次除尘器在灰斗上方未设拱形挡墙，可使大颗粒粉尘自然沉降，一次除尘的2根排灰管直径为由387.4mm，减小了排灰管发生次焦堵塞的可能性。
3） 生产实践
2001年2月14日至2001年3月27日，中日双方对首钢1号焦炉干熄焦进行了系统性能的测试，其测试结果见表7、8、9。
炭质量大幅度提高，整套系统运行良好。
4）效益分析
干熄焦不仅是节能项目，其环保效果也是不言而喻的。尽管首钢1号焦炉干熄焦装置的经济评价工作目前尚未正式评定，现初步估算的结果如下。
(1)直接效益。按标定，红焦产生的蒸汽量为560kg/t，1号焦炉年产47.5万t焦炭，目前首钢蒸汽售价65元kg/t，考虑年修时采用湿熄焦，焦炭按45万t计，则干熄焦直接效益为1638万元。
(2)延伸效益。延伸效益可按下式计算：
P＝P1十P2＝Lj×V十MV2-M×Ct
其中： Lj＝L×Ks×Kb M＝L×Ks/Jb×Kt
P—干熄焦延伸效益
P1—高炉焦比下降节省焦炭的效益
P2—高炉生产能力提高的效益
Lj—节省入炉冶金焦炭量
V—入炉冶金焦焦炭价格：500元／t
M—因干熄焦增加的生铁产量
V2—生铁价格 1300元／t
Ct—生铁成本 900元／t
L—焦炭产量
Ks—焦炭入炉焦率
Kb—干熄焦时焦比降低率(一般为2％)
Kt—因干熄焦高炉生产能力提高率(一般为1％)
Jb—湿熄焦焦比
按年干熄焦炭能力45万t，并全部用于炼铁，其延伸效益如下：(其中冶金焦率为96％，焦炭炉前筛分损失率8％，焦比为450kg/t铁)
Lj＝L×Ks×Kb＝45×96％×(1-8％)×2％＝0.795万t
P1＝Lj×V＝0.795×500＝397万元
M＝L×Ks／Jb×Kt＝45×96％×(1－8％)×0.45×1％＝0.88万t
P2＝MV2－MCt＝0.88×1300－0.88×900＝352万元
延伸效益P＝P1＋P2＝397＋352＝749万元
(3)总效益
按目前焦化厂1号焦炉运行情况看，月成本为110至120万元，年总成本为1300万元左右，年收人为2387万元。年综合效益为1087万元。
5）存在问题
(1)由于干熄焦水分较低，一般在1％以下，焦炭中的炭粉活性较高，造成筛运焦系统环境很差，德国凯择斯图尔的办法是采用焦炭最终冷却站，目前首钢采用的是在运焦过程中适量喷雾水，使焦炭水分稳定在2％左右，下步工作中将作好运焦系统皮带的密封和机头机尾的除尘，保证筛运线上的良好环境。
(2)除盐水的原用水是高炉炼铁冷却水，通过双料、细砂、保护过滤、入反渗透后进入阴、阳离子树脂床层中除盐，因原用水浊度高，盐量大，造成除盐水系统负荷大，现准备采用化工冷却用深井水，以减轻除盐负荷。
2.2.4干熄焦技术在马钢的应用情况
以先进的干熄焦工艺代替传统的湿熄焦工艺，从红焦中回收显热并提高焦炭质量，不仅具有节能的直接经济效益和在炼铁的延伸经济效益，而且更主要的还具有明显的环境效益。为此,马钢公司决定在5＃和6＃焦炉新建一套干熄焦装置。5＃和6＃焦炉为2×50孔炭化室高6m的焦炉，年产焦炭100万t，焦炭产量114t/h，配置处理能力1×125t/h干熄焦装置，相应配套70t/h、4.6MPa干熄焦锅炉和1.8万kW凝汽式汽轮发电机组。该工程被列入“九五”国家重大引进技术消化吸收项目一干熄焦“一条龙”项目中的消化吸收创新工程，下面详细介绍一下马钢干熄焦工艺的特点。
1）工艺流程及技术参数
（1）工艺流程
马钢干熄焦装置工艺流程如图1。装满红焦的焦罐车由电机车牵引至提升井架底部。提升机将焦罐提升并送至干熄炉炉顶，通过装入装置将焦炭装入干熄炉内。在干熄炉内焦炭自上而下与惰性气体直接进行热交换，焦炭被冷却至205℃以下，经排焦装置卸到带式输送机上，然后送往焦处理系统。
循环风机将冷却焦炭的惰性气体从干熄炉底部的供气装置鼓入干熄炉内，自下而上与红焦逆向换热。自干熄炉排出的热循环气体的温度约为900～980℃，经一次除尘器除尘后进入干熄焦锅炉换热，温度降至160～180℃，由锅炉出来的冷循环气体经二次除尘器除尘后，由循环风机加压，再经给水预热器冷却到130℃后进入干熄炉循环使用。锅炉产生的蒸汽发电，发出的电并人电网。
（2）工艺技术参数
焦炉周转时间：18.5h
每孔炭化室操作时间：约9min
焦炉出焦最大间隔时间：1.5h
每孔炭化室焦炭产量：约21.5t
小时焦炭产量：114t
人干熄炉焦炭温度：950～1050℃
干熄后焦炭温度：≤205℃
干熄时间：1.92h
焦炭烧损率：≤1％
入干熄炉气料比：约1240m3/t焦
循环气体最大流量：约178000m3/h
干熄炉操作制度：24h连续，340d/a
干熄炉年修时间：25d/a
2）马钢干熄焦主要装备
（一）红焦输送设备
红焦输送设备将炭化室推出的红焦运送至干熄炉顶，通过装入装置把焦炭倒人炉中。主要设备包括电机车、焦罐车和提升机等。
(1)电机车
电机车运行在焦炉焦侧的轨道上，用于牵引和操作焦罐车或湿熄焦车。干熄焦电机车具有运行速度快，调速性能好，对位准确且行车安全的特性。其主要技术规格为：
牵引重量：约200t(满罐时)
走行速度：180、60、20和5m/min
走行调速形式：VVVF
对位精度：±10mm
电机总功率：约210kW
(2)焦罐车
焦罐车由圆形焦罐及运载车组成。焦罐主要有罐体、内衬板、底门、导向辊轮、开门机构及吊具等部件，运载车则有台车框架、转向架、旋转装置、导向架等部件。其主要技术参数为：焦罐有效容积52m3、旋转负重47t、旋转转速5～9r/min，用VVVF控制转速。
(3)提升机
提升机运行于提升机井架及干熄炉构架上，它将焦罐提升并横移到干熄炉顶装入装置上，放完红焦后原程返回。它的提升速度及走行速度均分为多档以满足高速提升运行及准确对位需要，且车上无人操作，全由PLC与其他设备联动控制。其主要技术参数为：
额定起重量：约65t
提升高度：约36.Om
提升速度：20、10和4m/min
行车速度：40和3，5m/min
提升及走行速度控制：VVVF
走行停止精度：±20mm
提升停止精度：±45mm
（二）干熄炉及供气装置
(1)干熄炉
干熄炉为圆形截面立式槽体，外壳用钢板制作，内衬采用耐磨粘土砖及断热砖等。在炉内，从顶部装入的红焦与从底部鼓入的冷循环气体逆向换热，可把焦炭温度从1000±50℃降至205℃以下。炉上部为预存室，中间是斜道区，下部为冷却室。在预存室外有环形气道，环形气道与斜道及一次除尘器连通。其主要技术参数为：
预存段有效容积：420m3
冷却段有效容积：420m3
允许最大中断供焦时间：1.5h
预存段直径：7940mm
冷却段直径：8600mm
干熄炉总高度：约25900mm
公称处理能力：125t/h
入炉气料比：约1240m3/t焦
(2)供气装置
安装在干熄炉底部的供气装置，将冷循环气体均匀地供入冷却室，并可使炉内焦炭均匀下落。它由锥体、风帽、气道和周边风环组成，中央风帽的供气道由十字气道构成，能使干熄炉内气流分布均匀。
（三）装入装置
装入装置安装在干熄炉炉顶的操作平台上，主要由炉盖和装焦溜槽组成，用一台电动缸驱动。装焦时能自动打开干熄炉水封盖，同时移动装入溜槽至干熄炉口，配合提升机将红焦装入干熄炉内，装完焦后复位。在装入溜槽的底口设置了一个布料料钟，以解决干熄炉内焦炭的偏析问题。装入装置上设有集尘管，装焦时无粉尘外逸。它设有现场手动操作、提升机司机室内手动操作及中央控制室PLC连动三种操作方式。
（四）排焦装置
排焦装置位于干熄炉的底部，将冷却到205℃以下的焦炭由电磁振动给料器定量排出，送人旋转密封阀，通过旋转密封阀的旋转在封住干熄炉内循环气体不向炉外泄漏的情况下，把焦炭连续排出，连续定量排出的焦炭通过排焦溜槽送到带式输送机上输出。
(1)平板闸阀
平板闸阀安装在干熄炉的底部出口。正常生产时，平板闸阀完全打开，在年修或排焦装置需要检修时关闭平板闸阀，切断干熄炉底部的焦炭流。平板闸阀的电动头带有行程限位和过力矩保护装置，停电时将平板闸阀电动头的转换扳手由电动位置转换到手动位置，采用人工手动操作。
(2)电磁振动给料器
电磁振动给料器是焦炭定量排焦装置，通过改变励磁电流的大小可改变焦炭的排出量。电磁振动体内设有振幅和温度检测器。它的处理能力为30～140t/h，有在现场单独操作、中控室单独操作及中控室PLC连动操作三种操作方式。
(3)旋转密封阀
旋转密封阀把振动给料器定量排出的焦炭在密闭状态下连续地排出。该阀气密性好，内部转子衬板的耐磨性好，使用寿命长。它固定在一台可移动的台车上，检修时沿地面铺设的轨道推出至检修平台。正常工作时它为正向旋转，但在处理卡焦事故时，现场操作盘上设有反向旋转功能(点动操作)。同样，它也有三种操作方式。其主要技术参数为：
排出量：正常117t/h，最大140t/h
转筒尺寸(直径×宽)：2000mm×l340mm
叶片数量：12个
转速：约5r/min
传动装置：与电机直接相连驱动
（五）气体循环系统
气体循环系统布置在干熄炉的鼓风装置(冷循环气体入口)与环形气道(热循环气体出口)之间。从炉内环形气道排出的900～980℃循环气体经一次除尘器重力沉降除去粗粒焦粉或焦块后，进入干熄焦锅炉换热，温度降到160～180℃，从锅炉出来的冷循环气体经二次除尘器除去粒度较小的粉尘后，由循环风机送入干熄炉内循环使用。在循环风机与干熄炉间设置给水预热器。由锅炉给水将进入干熄炉的循环气体温度降至130％左右。
气体循环系统主要有一次除尘器、二次除尘器、循环风机和给水换热器等装置。
(1)一次除尘器
一次除尘器为带挡墙的重力沉降式除尘装置，用于除去循环气体中所需的粗粒焦粉。外壳用钢板焊制、内衬高强粘土砖，外壳上还设有托砖板。一次除尘器上设
有入孔、温度、压力测量装置、补充氮气装置及自动放散装置，其下部还设有带水三夹套的排粉焦管道，以将高温焦粉冷却到300℃以下。
(2)二次除尘器
二次除尘器采用多管旋风分离式除尘装置，将循环气体中的焦粉进一步分离出来，使进入循环风机的气体中含粉尘量小于lg/m3，且粒度小于0.25mm的粉尘占95％以上，以降低焦粉对循环风机叶片的磨损。
多管旋风除尘器主要由单体旋风器、外套筒固定板、内套筒固定板、外壳和下部灰斗等构成。单体旋风器由内外套筒及旋流子组成，检修、更换较为方便。各单体旋风器的内套筒及旋流子因采用高铬合金及其他合金材料，大大提高了其耐磨性，从而延长了使用寿命。
(3)循环风机
安装在二次除尘器与给水预热器间的循环风机把闭路循环气体加压后送入干熄炉内循环使用。其主要参数为:
型式：双吸式离心风机
循环风量：约178000m3/h ，
风机全压：1lkPa
入口压头：约-4100Pa
出口压头：约+6900Pa
入口气体温度：150～170℃
循环气体密度：约1.32kg/m3
气体含尘量：lg/m3以下
调速范围：25％～100％
传动方式：电机－液耦－风机
(4)给水预热器
给水预热器安装在循环风机至干熄炉人口间的循环气体管路上，用水－水换热器后的锅炉给水降低进入干熄炉循环气体的温度，以提高干熄炉的换热效果，同时用从循环气中回收的热量加热锅炉给水，节约除氧器的蒸汽用量。其主要技术参数为：
循环气量：约178000m3/h
人口气温：170～190℃
出口气温：约130℃
入口水温：约70℃
出口水温：约90℃
气体含尘量：≤1g/m3(0.25mm以下占95％)
阻力：约800Pa
（六）干熄焦锅炉
干熄焦锅炉系统是干熄焦工艺系统中的一个重要组成部分，其作用是降低干熄焦系统循环冷却气体的温度并吸收其热量加以有效利用。锅炉设备包括汽包、过热器、蒸发器、省煤器、防气流偏吹挡板、耐压部分挂装置、水冷壁和锅炉外壳等。罐内水的循环是在汽包和蒸发器之间强制进行的，汽包与水冷壁之间靠自然循环。其主要技术参数为：
额定蒸发量：70t/h
额定工作压力：4.6MPa
蒸汽温度：450℃
给水温度：104℃
锅炉入口气体温度：约930℃
锅炉出口气体温度：160～180℃
排污率：2％
（七）汽轮发电
为了把蒸汽转化为电能，本装置设置了QFWL-18-2-10.5交流无刷励磁发电机和配套N18-4.3凝汽式气轮机各一台。
3）主要工艺技术特点
马钢干熄焦(CDQ)是经过与日本新日铁、日本钢管、德国蒂森公司多次技术交流、技术谈判和国际招标，最终走出了一条国产化道路。其主要工艺技术特点如下。
(1)国内干熄焦焦罐车一般都为矩形定点接焦，马钢这台焦罐车是国内首台圆型定点旋转接焦。它能使焦炭在罐内分布均匀，特别是粒度分布均匀，这有利于焦炭入干熄炉后能更充分地进行热交换。有关资料表明它与矩形焦罐相比，其排焦温度要低约10℃，蒸汽可多回收20kg/t焦，且无配重使重量大大减轻，运行维护费用低，使用寿命长。
(2)湿熄焦电机车不能满足高速运行，微速对位；国内干熄焦电机车虽能用直流电机加可控硅满足上述要求，但满足不了旋转调速，自动对位；而马钢的这台电机车完全满足上述两要求，且为国内首台干熄焦旋转焦罐用电机车，还具备干湿熄焦两用功能。
(3)干熄炉冷却效率取决于沿槽体径向的焦炭偏析度和下移速度均衡性，还取决于惰性气体流速分布的均匀。马钢的这套装置采用了新型料钟、旋转焦罐、干熄炉底部插挡棒、十字供气装置等，使焦炭人炉分布和速度更一致，气体分配更均匀，因而冷却焦炭的效率提高。国内17座干熄焦装置风料比都在1500m3/t焦以上，而该装置仅为1240m3/t焦左右。
(4)为了降低循环气体温度来提高冷却效果，在风机的出口设置了给水预热器，从而可以降低干熄炉入口循环气体温度约50t，提高锅炉给水温度约20℃。
(5)由于循环气体中含有焦炭粉尘，故为了保护锅炉的传热管不受磨损，而在锅炉前面设置了一次重力除尘器设备，除去粗粒焦粉，再在循环气体风机前面设置二次除尘器设备，除去细粒焦粉，从而防止循环气体风机的磨损。二次除尘器从宝钢的单管改为多管旋风除尘器，效果会更好。
(6)干熄焦装置在装焦、排焦及气体放散中均含有粉尘，因此在粉尘发生部位均有吸尘口使粉尘吸进干熄焦除尘站处理，故粉尘放散量均符合国家排放标准，与国际先进水平相接近。
(7)在干熄炉内循环气体与焦炭的逆流换热过程中，高温焦炭与循环气体发生化学反应造成焦炭烧损。以及预存室中的焦炭析出残余挥发分，使得循环气体中可燃组分的浓度不断增加。当可燃组分的浓度超过爆炸极限就有爆炸危险。为保证生产操作的安全性及循环气体的成分均匀，必须有效控制循环气体中可燃组分的浓度。现采用在环形气道安置气体补充装置，使可燃组分通过补充气体完全燃烧，成为氧化性气体后进人锅炉，以提高产汽率。
(8)锅炉采用混合循环方式，即指炉膛四周的膜式水冷壁采用自然循环，炉膛内的对流蒸发区采用强制循环，它的优点：是相对于单纯强制循环可减少强制循环泵流量，从而降低热水循环泵的能力，降低其电耗。再则炉膛四周的膜式水冷壁结构简单、上升管阻力小。采用这种方式既满足了结构对水循环的要求，又
降低了设备投资和运行成本。
在锅炉防磨措施中，对二级过热器上部三排管子表面喷涂高温耐磨材料。为了降低省煤器管壁腐蚀，对其管子进行化学镀镍磷的工艺。
(9)在干熄焦综合电气室设置有“三电一体化”功能的工业控制计算机系统，以实现生产过程的集中控制、监视和管理自动化。还可大大降低故障发生，提高系统的安全性。
(10)干熄焦排焦装置采用连续排焦，而不是用间断排焦，它的主要优点是可以连续地将冷却到205℃以下的焦炭排出，同时也可以保持干熄炉运行的稳定，减少含尘气体的排放。
(11)循环风机是干熄焦装置的心脏，也是耗电大户，几乎占干熄焦总电量的，50％，所以采用了可调速风机，使循环气体量根据焦炭处理量的变化而变化，因此，降低气料比；降低循环风机的能力以及减少系统的阻力，对降低吨焦耗电量及稳定操作运行起较大作用。
(12)马钢采用的无刷励磁发电机系统具有如下优势：
a.是以旋转整流器代替了直流励磁机的整流子和发电机上的滑环和碳刷，因而既不需要这方面的维护，也不会发生这方面的故障，所以不仅减少了维修的时间和工作量，而且提高了运行的可靠性和年利用率。
b.是由于不产生碳粉和铜末，不会对线圈及环境造成污染，因此电机的绝缘寿命较长。
c.是由于取消了整流子、滑环和碳刷后，即使安装在有易燃易爆气体存在的环境中，也不会象直流励磁机系统那样由于整流子、滑环与碳刷之间易产生火花而引发事故，且取消整流子使励磁机后的噪音大大减小，保护了环境。
d.是采用了高精度的自动电压调节器，增加了保护功能，提高了机组的静、动态稳定性能以及系统的自动化程度。
马钢新建的125t/h干熄焦装置是国内第一条自行设计制造的，其国产化率达90％以上。它采用了国内外比较成熟、可靠、完善和经济实用的工艺与装备，有些技术还在消化吸收国外技术的基础上有所提高，有所创新。该工程的顺利建成投产，将在全国炼焦行业对干熄焦技术及装置的国产化起积极作用，具有广阔的推广应用前景。
3国内拟建、在建干熄焦项目
干熄焦工艺是我国“十五”期间钢铁行业重点技改项目，目前国内在建和拟建的项目如下：
3.1在建干熄焦项目
3.1.1武钢
2002年9月，国家重点节能示范项目武钢焦化公司7＃、8＃焦炉干熄焦工程动工，投资2.06亿元，采用日本新日铁公司技术建设处理能力为140t/h的干
熄焦装置，是我国目前最大的干熄焦装置，也是我国干熄焦向大型化发展的标志。武钢7、8号焦炉为JN60型55孔6m大容积焦炉，年产焦量110万t，每小时产量126t，配置一套140t/h干熄焦，湿熄焦备用。工程于2004年3月竣工投产。其主要参数如下。
干熄焦槽数量：1个；
焦炭处理能力：140t/h；
蒸汽产量：每吨焦0．597t；
蒸汽温度、压力：(450±10)℃、(3.9±0.2) MPa；
冷焦排出温度：
V气料比n：＜1200m3/t；
预存室容积：350m3；
冷却室容积：480m3；
高径比：0.85
该装置采用引进日本新日铁技术，鞍山焦耐院与新日铁合作设计，部分关键设备引进，国内相关制造厂家承担干熄焦大型化设备研发制造的方式。2002年3月动工，预计2003年下半年建成投产，是目前国内技术装备水平最先进、单槽处理能力最大的一座干熄焦装置，为我国消化吸收建设大于100t/h处理能力的干熄焦装置打下了基础。
3.1.2首钢
首钢焦化厂干熄焦技术改造工程是在消化和吸收首钢焦化厂1＃焦炉干熄焦技术和设备的基础上，结合首钢焦化厂3＃焦炉的实际情况，对3＃焦炉现有的熄焦设施进行环保设施技术升级的技术改造。并配套建设发电设施，以最大限度地发挥干熄焦装置的环保、节能和经济效益。为和1＃焦炉干熄焦装置配套，并适应今后的生产运行，焦化厂干熄焦技术改造工程设备生产能力仍采用65t/h干熄焦槽处理3＃焦炉（4.3兆、61孔）的焦碳，处理能力49.5t/h。利用红焦显热，可生产中压蒸汽27.7t/h，加上1＃焦炉干熄焦的中压蒸汽27.7t/h，蒸汽发生量达到55.4t/h，后部配套建设1×13兆瓦气轮发电机组一套，年发电量9437万千瓦时。干法熄焦工程本身是一项环保节能项目，其生产的污染物比湿法熄焦将显著减少。就本工程而言，粉尘量排放将减少约38.3吨/年，若加上拆除2＃焦炉的粉尘排放量，年减少粉尘排放为267.5吨。这对改造焦化厂的环境乃至首钢公司的大气环境起到重要作用，其直接的环境效益较为明显。
由于干法熄焦将焦碳的显热回收下来，并以蒸汽的形式加以利用。节约了能源，并间接起到对环境的保护作用。按小时产汽量27.7吨/小时计算，如果采用燃煤链条式锅炉，则每年燃煤40118吨，产生烟尘381吨，排放渣10850吨、SO2 1052吨，CO2 76370吨，采用干法熄焦技术后，间接减少了上述污染物排放量。
本工程概算投资最终批准为1.4亿元，基础上建成后年外售电8885.8万度，按0.375元/度计算，正常年销售收入3332.18万元，外售粉焦6843吨，按85元/吨计算，正常年销售收入58.17万元。同时干法熄焦与湿法熄焦比，由于干法熄焦的冶金焦质量的提高，可以使高炉炼铁的入炉焦比下降2％。计算期内累计盈余资金357.49万元。该项目总体评价项目的均量税后内部收益效率为10.22％，投资回收期9.28年，税前内部收益率为13.84％，投资回收期7.27
年。
3.1.3通钢
2003年6月，通钢干熄焦工程动工，总投资2.1亿元，为国债贴息，预计2004年5月31日竣工投产。
3.1.4昆钢
该工程是为昆钢3、4号焦炉配套的新建干法熄焦系统，3、4号焦炉设计为2×50孔6m焦炉，设计规模为年产焦炭100～110万吨，根据干熄焦设计规范，确定昆钢干熄焦装置设计规模为140t/h。项目建设内容包括1×140 t/h干熄焦装置，蒸汽输送、干熄焦及运焦系统除尘、干熄焦锅炉给水处理系统、干熄焦运焦系统（含原筛焦楼改造）、搬迁空压站等。工程还包括对旧有筛焦楼系统、电焦除尘罩、熄焦车摩电线、中央变电所等设施的改造。配套昆钢3、4号焦炉年产110吨红焦余热回收利用。
项目拟在昆钢4号焦炉南端布置干熄焦装置，筛贮焦除尘与干熄焦除尘集中布置，综合电气室在焦2通廊下部空间布置。工程用地面积为9000平方米，绿化面积为2700平方米。项目关键技术为干熄槽为中心的主体设计、自动控制系统软件、关键设备制造技术。
项目总投资为1885.2万元。投产后，全投资内部收益率（税后）达13.04％，在20年的生产经营期内，平均年实现利润总额2243.72万元，达产年上缴销售税金及附加777.99万元，平均年上缴所得税740.43万元，平均年实现税后利润1503.29万元，全部投资在第7.79年即可收回，税后净现值为8574万元，投资利润率为11.83％。
3.2拟建干熄焦项目
3.2.1太钢
太钢有三座65孔焦炉，年产焦炭135万吨，全部采用湿法熄焦，拟新建干熄焦能力为120吨的1×120t/h或3×50t/h的装置一套，并配发电装置，熄焦槽以前的设备拟引进发电设备国内配套，检测仪表和自动化控制装置引进。总投资额为2.5亿元。
3.2.2宣钢
宣钢焦化厂现有两座43孔JN60型焦炉，年产焦炭90万吨。该干熄焦装置拟定在焦炉南侧建设，回收焦炉红焦显热，干熄焦余热锅炉产生的蒸汽用来发电，所产生的电力并入上级变电所电网。该项目主要建设与现有2×43孔6m大容积焦炉配套的1×115 t/h干熄焦装置、干熄焦除尘（含拦焦除尘）、干熄焦发电、
运焦系统改造、筛运焦系统除尘及相关设施。该项目所需关键设备基本国产化，对重要零部件如装入装置用电动缸、排出装置用振动给料器（含控制器）、排出装置用旋转密封阀（含传动装置、自动润滑装置、托架及挠性软管等）等拟从国外引进。干熄焦工程总投资17000万元，资金来源为企业自有5000万元，银行贷款12000万元。
3.2.3酒钢
酒钢现有焦炉3座，年产焦炭大约在110～130万吨之间，均为湿法熄焦，热量损失很大，同时由于湿法熄焦使焦炭表面带水严重，从而使高炉焦比上升。因此，拟建焦炉干熄焦工程。拟建125t/h干熄焦装置一套（发电装置除外）。项目总投资15700万元，项目建成后，年节约标准煤10万吨。
3.2.4本钢
本钢拟建的干熄焦装置是与本钢焦化厂4＃焦炉易地改造新建的5＃焦炉配套项目，该焦炉设计为六米高60孔的大型焦炉，年产焦炭60万吨。干熄焦装置处理焦炭能力为75吨/小时。该干熄焦装置主要由装焦、排焦装置，熄焦槽、循环风机、除尘器和蒸汽锅炉及电气仪表系统等组成。本钢拟建的5＃焦炉工程投资由本钢自筹解决。相应配套的干熄焦装置工程投资总额为1.5亿元，其中拟申请国家贴息贷款1亿元，企业自筹5000万元。该干熄焦工程投产后，可回收余热生产蒸汽420480吨/年，创收入1051万元。回收焦粉13140吨/年，收入262万元。
3.2.5攀钢
5＃、6＃焦炉小时焦炭产量为125吨，建干熄焦装置规模为140吨/小时。项目所需关键设备有:通风机、管式冷却器及予除尘器、提升机脉冲袋式除尘器、电机车。项目总投资19113.65万元。
3.2.6景德镇焦化煤气总厂
此项目将根据厂原生产能力进行增建或改造。项目总投资额为17980万元，所建项目包括：
1）干熄焦装置：本项目干熄焦装置为处理焦炭60t/h，相应配套30t/h干熄焦锅炉，6000MW发电机组。
2）煤调湿装置：煤调湿是将炼焦煤料在装炉前除掉一部分水份，确保煤料水份稳定的一项技术，煤调湿工段处理能力为74T/h，可满足63孔焦炉生产需要。主要由缓冲仓、干燥机、煤料输送系统、蒸汽循环系统、控制室、除尘机等组成。
3）出焦除尘装置：出焦除尘采用热浮力罩焦侧除尘工艺，主要装置有导焦
除尘车、第三轨桥架、清污水槽及辅助的管道等。
4）无烟装煤装置：增加一台无烟装煤车装煤，加煤时产生的烟尘被吸入布袋除尘器，过滤净化后排出。
5）焦炉加热自动控制系统；完成对1、2号焦炉计算机控制及管理系统的设计和实施，并涉及老仪表的改造等内容。
3.2.7湘钢
现有湿法熄焦工艺产生大量含氰、焦尘等污染物的烟气，严重污染环境，同时浪费大量水源资源和高温余热能源，而采用干熄焦工艺，为解决上述问题创造了条件，通过建设干熄焦工程，可提高焦化厂的装备水平。
项目总投资额12283万元，项目建设内容包括：一座处理赤热焦炭70t/h干熄炉，1台31.5～35t/h中温、中压余热锅炉，所建设1台3000KW，6.3KV的背压发电机组，选用与70t/h干熄炉相配套的设备，主要包括电机车，焦罐及变罐立载车，焦罐提升装置，干熄焦炉供气装置，装料装置，干熄炉排焦装置，循环风机，一次除尘器及公辅设施。项目建成达产后，年处理干熄焦56万吨，年新增销售收入4061万元，利润2035万元，项目符合国家产业政策，具有良好的节能、环保效益和社会综合效益。
4国内干熄焦产业政策及发展趋势
从已建成投产的我国干熄焦装置情况可以归纳以下几点：
(1)技术分别来自日本和乌克兰，技术与装备水平有较大差别；
(2)装置规格单一，处理能力小，未能按照焦炉的生产规模经济合理地配置干熄焦装置；
(3)经过对宝钢引进干熄焦的消化吸收，75yh规模干熄焦国内已能自主设计；
(4)关键设备需要引进，国产设备质量有待提高；
(5)与大型化新型干熄焦相比，技术性能指标落后，处于国外20世纪70—80年代水平，干熄焦大型化的开发尚属空白。
我国是产焦大国，焦炉多，且炉组生产能力不一，近20年来我国引进的干熄焦装置以70t/h和75t/h两种规模为主，不能合理的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t焦化厂为例，配置2×75t/h一组干熄焦装置，以湿熄焦备用，其处理能力富余20％；对年产焦量70－80万t焦化厂，仍配置2×75t/h一组干熄焦，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。从国外干熄焦大型化进程来看，也是如此。只有这样，才能降低投资成本，提高投资效益，我国干熄焦水平才能上一个新台阶。
2000年，国家批准的重点节能示范项目——武钢7、8号焦炉140t/h干熄焦，是我国目前最大的干熄焦装置，也是我国干熄焦向大型化发展的标志。武钢7、8号焦炉为JN60型55孔6m大容积焦炉，年产焦量110万t，每小时产量126t，
配置一套140t/h干熄焦，湿熄焦备用。其主要参数如下。
干熄焦槽数量：1个；
焦炭处理能力：140t/h；
蒸汽产量：每吨焦0．597t；
蒸汽温度、压力：(450±10)℃、(3.9±0.2) MPa；
冷焦排出温度：
V气料比n：＜1200m3/t；
预存室容积：350m3；
冷却室容积：480m3；
高径比：0.85
该装置采用引进日本新日铁技术，鞍山焦耐院与新日铁合作设计，部分关键设备引进，国内相关制造厂家承担干熄焦大型化设备研发制造的方式。2002年3月动工，预计2003年下半年建成投产，是目前国内技术装备水平最先进、单槽处理能力最大的一座干熄焦装置，为我国消化吸收建设大于100t/h处理能力的干熄焦装置打下了基础。
从我国拟建和在建的项目中可以看出，大型化、高效化、国产化是干熄焦的发展的必然趋势。马钢干熄焦装置是我国第一条国产化的干熄焦装置，这对我国干熄焦技术的发展和完善积累了丰富的经验。
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”计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、烧、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t/a以上，其中冶金系统产焦能力达到6000万t/a，但干熄焦率很低，建设干熄焦的市场需求很大。
近几年来，在国家冶金技术发展政策的引导下，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(121t/h)、包钢(125t/h)等十几家企业计划在十五期间建设100t/h以上规模干熄焦装置。我国干熄焦技术在自20世纪80年代引进以来，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，迎来了一个新的建设高潮。