干熄焦现状研究

赵钰龙++王小刚++于灏

摘 要：高温焦炭要经过冷却后才可用于炼钢炼铁，干熄焦工艺不但可以回收热量生产焦炭其副产品还可以供给工业与民用。本文从历史的角度介绍了干熄焦工艺及其发展历程，剖析了我国干熄焦生产现状，并在此基础上给国内的干熄焦工艺指明了发展方向。

关键词：焦炭 干熄焦 余热回收

中图分类号：TQ52 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）11（c）-0086-02

1 干熄焦工艺

干熄焦的主要设备有：干熄炉、装入设备、排出设备、提升机、焦罐车和电动机车、焦罐、一次二次除尘设备、锅炉、循环风机、地面除尘站、水处理站、自控单元、发电单元等部分。红热焦炭从焦炉顶部的预燃室被排出，经干熄焦车最后由起重机转移到干熄焦塔。当焦炭从塔的底部排出，它的温度下降到约300℃，循环气体吸收红焦炭的热量后离开干熄焦塔，回到锅炉时温度可达980℃。然后热循环气体的热能传递给锅炉中的冷却水，之后循环气体通过副省煤器返回干熄焦塔，开始进行下一周期的循环[1]。与此同时，冷却水在接收到循环气体带来的热量后产生大量的蒸汽，将这些蒸汽被用来供给电站、炼铁厂就实现了能源的节约与再利用，如图1所示。

2 干熄焦工艺的优点

干熄焦工艺的优点有三：其一，因其是由循环气体冷却避免了焦炭急剧冷却，使得焦炭的机械强度、真比重和耐磨性等都有所提高。其二，干熄焦装置可以回收焦炭的热量用于其他用途，如发电。根据日本新日铁的统计干熄焦工艺可节能50%，这就证明了干熄焦技术在钢铁企业中占有重要地位。其三，干熄焦技术是在密闭环境中利用惰性气体对红焦炭进行冷却，不与外部物质发生反应，并且此项技术配有良好的除尘工艺，所以此项工艺对环境污染较小。另外，干熄焦过程产生的大量蒸汽可用于工业生产，与传统方法相比大大降低了环境污染。

3 存在问题与展望

我国经过半个多世纪的艰苦奋斗在干熄焦领域取得了丰厚成果[2]。干熄焦设备已经基本实现国有化，我国已经掌握并熟练运用该先进技术，并且管理体系可靠、生产安全，極少出现安全事故与人员伤亡，话虽如此，还是有一些问题不断暴露，亟待解决。

第一是工艺问题。与发达国家相比，在能源利用率方面还有一定的差距，现已有学者开发出一种新型的数据驱动建模方法，把基于模型控制的干熄焦装置用于热电联产系统中的蒸汽产生。蒸汽产生和TCGB（循环气体进入相关锅炉的温度）之间的相关性得到了证实。采用了非线性变选择方法构建循环气体中TCGB模型和一氧化碳的浓度得到了实现。把MPC（模型预测控制）用于调节补充气体使现有的炼钢厂蒸汽产生得以最大化，与原工艺相比，MPC建议修改的操作的有效性是合理的，结果显示蒸汽产生量增加了7%。

第二是设备的可靠性问题。干熄焦生产中存在很多易损设备，由于实际因素的限制只能做被动的加固与修补，并不能在实际上杜绝这一问题，所以需要在现有基础上推陈出新换代老旧设备、改进易损设备。

第三是自动化水平有限。干熄焦生产中大多数工序模式固定操作简单，较易实现自动化。但是实际生产中应用较少。以干熄焦车为例，干熄焦车是有轨车辆，运行模式固定，所以只要合理编程、多次实验一定可以实现干熄焦车的自动化。当然目前也有很多学者在做这方面研究，只是距离实际应用还是有一定差距。

参考文献

[1] 张秋强，谭豫章，董兴宏.我国干熄焦技术的回顾与现状分析[J].燃料与化工，2010（5）：4-6.

[2] 杨连儒.干熄焦的工艺技术与系统安全[J].河北冶金，2016（11）：35-37.

[3] 周亚平.干熄焦技术的发展及应用[J].安徽冶金科技职业学院学报，2004（3）：42-45.endprint