中国炼焦技术发展概况及焦化技术研究现状.doc

中国炼焦技术发展概况及我院焦化技术研究现状 ?? 1?? 中国炼焦技术发展概况?? ?2006年, 我国炼焦行业平稳快速发展，全年焦炭产量达到2.9亿吨，出口焦炭1450万吨，国内焦炭表观消耗量达2.7亿吨，成为世界上焦炭生产和消耗量均为最大的国家。炼焦规模的提高同时也促进了我国炼焦技术的发展。近几年来，我国炼焦技术的主要发展可以概括为以下几个方面。??? 1.1 焦炉大型化成为趋势??? 焦炉大型化是炼焦行业可持续发展的必然要求。大型焦炉不仅可提高劳动生产率，减少炼焦过程对环境的污染，而且可提高焦炭质量。我国2004年出台的《焦化行业准入条件》中规定，必须淘汰4. 3m以下的焦炉，进一步促进了我国焦炉大型化的发展。山东兖矿国际焦化公司、太钢焦化厂和马钢煤焦化公司7.63m焦炉的顺利投产，标志着我国已经掌握了特大型焦炉的生产能力，改善了我国焦化行业的技术装备水平。上世纪80年代末，欧洲焦化工作者提出改变多室式传统焦炉的观念，并将煤预热与干熄焦直接联合的方案进行了巨型炼焦反应器试验（简称JCR)，并取得了良好的效果。焦炭的质量CSR提高4～10个百分点，CRI改善2～4个百分点。扩大了煤种，可多用高膨胀、低挥发分煤和弱粘结性煤。节能效果显著，节能8％。降低污染物排放量50％。根据JCR工艺的试验结果，推出了已具备工业化的“单室炼焦系统 (简称SCS) ”。为提高单位炉容产量、节省投资和大幅度提高炉体结构强度（以实施煤预热炼焦工艺）推荐的SCS基本参数为：H×L×W＝9.5m×19m×(450～610)mm。??? 1.2 煤调湿技术（简称CMC )??? 将湿煤水分在炉外预先脱水干燥至6％以下，再装炉炼焦的工艺称干燥煤炼焦工艺。而煤调湿炼焦工艺是在干燥煤炼焦工艺的基础上发展起来的，其核心是不管原料煤的水分是多少，装炉煤的水分均控制在5％～6％的范围内。煤干燥与煤调湿的基本原理是利用外加热能将炼焦煤料在炼焦炉外进行干燥、脱水，以降低入炉煤的水分或对入炉煤的水分进行调节，以控制炼焦耗热量、改善焦炉操作、提高焦炭质量和扩大弱粘结性煤用量的炼焦技术。CMC技术首先在日本得到推广使用。日本新日铁第一代CMC是热煤油干燥方式，利用焦炉上升管煤气的显热和焦炉烟道气的余热加热煤油，在多管回转式干燥机中，热煤油对煤料进行间接干燥。第二代CMC是用蒸汽干燥的方式。用干熄焦蒸汽发电后的低压蒸汽或工厂其它的低压蒸汽作为热源，在多管回转式干燥机中用蒸汽对煤料进行间接干燥。这种CMC的第一套装置于1991年3月在新日铁公司的君津厂建成投产。1996年10月在北海制铁（株）公司的室兰厂开发投产了第三代流化床CMC装置，该装置是配合室兰厂5号焦炉建设的，煤处理能力120t/h。年产焦炭近70万吨。??? 我国第一套CMC装置于1996年在重庆钢铁（集团）实施。本世纪初，受炼焦煤资源和能源紧缺的影响，干燥煤炼焦工艺在我国受到重视并推广使用。辽宁本溪钢铁公司焦化厂、河南平顶山天宏焦化公司、绍兴钢铁公司焦化厂、湘潭钢铁公司焦化厂等在煤料预处理工艺中相继采用了干燥煤炼焦工艺，并在原有工艺基础上进行了改进，发展成煤调湿工艺。??? 1.3? 捣固炼焦技术??? 与顶装焦炉相比，捣固炼焦可以更合理地利用和扩大炼焦煤资源、提高焦炭质量和提高劳动生产率。M40可提高1%～6％, M10可改善2％～4％, CSR提高1％～6％，生产能力提高10％。由于捣固炼焦技术的优越性，特别针对我国主焦煤的短缺的现状，因而捣固炼焦的发展较快，已经成为一些地区焦化发展的首选。云南云维集团有限公司的55孔、5. 5m捣固焦炉已于2006年底投产，每孔装煤量超过35t，已接近世界先进水平，为我国捣固炼焦技术的发展奠定了基础。该捣固焦炉甚至可以配入无烟煤炼焦, 从而极大地拓展了炼焦煤源，符合我国炼焦技术发展方向，具有广阔的发展前景。??? 1.4? 型煤炼焦技术??? 型煤炼焦技术能改善焦炭质量和减少强粘结性煤的配入量，其重要原因有：?? （1）型煤内部煤粒接触紧密, 在炼焦过程中促进了粘结组分和非粘结组分的结合，从而改善了煤的结焦性。?? （2）型煤与粉煤混合炼焦时，在软化熔融阶段，型煤本身体积膨胀使煤粒间的接触更加紧密，形成结构坚实的焦炭。?? （3）配有型煤的装炉煤中，由于型煤致密，其导热性比粉煤好，故升温速率快，可较早达到开始软化温度，延长了粉煤的塑性温度区间。?? （4）配有型煤的炼焦煤料的散密度高，炼焦过程中半焦收缩小，因而焦炭裂纹也少。?? （5）装炉煤成型时添加了一定量的粘结剂，对炼焦煤料有一定的改质作用。??? 国内采用配型煤的炼焦工艺以宝钢为代表。宝钢一期工程引进了新日铁配型煤的炼焦工艺。三期工程又引进了新日铁简化流程的配型煤炼焦工艺。该技术