簡述搗固焦?fàn)t成套機械設(shè)備大型化的必要性

摘 要：針對目前國內(nèi)已經(jīng)投產(chǎn)和在建的焦化項目，綜合焦化市場整體趨勢，論述搗固焦?fàn)t成套設(shè)備大型化的必要性。

關(guān)鍵詞：搗固焦?fàn)t 機械設(shè)備 大型化 必要性

中圖分類號：TQ520.5 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）11（a）-0077-02

改革開放以來，伴隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，作為國民經(jīng)濟支柱之一的鋼鐵產(chǎn)業(yè)持續(xù)高速增長，而為高爐煉鐵提供基本原料的煉焦產(chǎn)業(yè)也從無到有，從小到大，時至今日，中國已經(jīng)成為煉焦第一大國，焦炭產(chǎn)量占全世界焦炭產(chǎn)量的60%。

煉焦工藝的核心由焦?fàn)t爐體和焦?fàn)t機械兩部分組成。焦?fàn)t爐體是對焦煤進行密封高溫處理變成焦炭的主體；焦?fàn)t機械則是對焦煤和焦炭進行機械化裝卸及初加工的主體。

1 搗固焦?fàn)t成套機械設(shè)備的用途及規(guī)格

搗固焦?fàn)t成套機械設(shè)備是為冶金、化工和制煤氣等企業(yè)的搗固焦?fàn)t生產(chǎn)服務(wù)的專用移動式機械設(shè)備，完成從煤塔取煤、搗固煤餅、裝煤、推焦、熄焦等任務(wù)。目前，國內(nèi)設(shè)計的搗固焦?fàn)t類型根據(jù)炭化室高度分為4.3 m搗固焦?fàn)t、5.5 m搗固焦?fàn)t、6 m搗固焦?fàn)t、6.25 m搗固焦?fàn)t。

焦?fàn)t形式按裝煤方式分類有頂裝和搗固兩大類；按炭化室高度分類主要有4.3 m、5.5 m、6 m、6.25 m、7 m、7.63 m等系列。由于我國整體工業(yè)水平的迅速提升，焦化市場也日益繁榮，搗固焦?fàn)t的市場份額正在逐年增加，搗固煉焦技術(shù)得到了長足發(fā)展，并在逐步取代傳統(tǒng)頂裝焦?fàn)t。目前6.25 m及6.25 m以下規(guī)格的焦?fàn)t中，搗固型焦?fàn)t比例已經(jīng)達到50%；在新開工建設(shè)的6.25 m及6.25 m以下規(guī)格的焦?fàn)t中搗固型焦?fàn)t比例已經(jīng)達到90%以上。同時，從炭化室高度來看，5.5 m搗固焦?fàn)t經(jīng)過將7年的發(fā)展已經(jīng)非常成熟，6 m、6.25 m焦?fàn)t等更大型搗固焦?fàn)t以5.5 m的技術(shù)和經(jīng)驗為支撐，受到越來越多焦化廠家的青睞。可以說，搗固焦?fàn)t大型化已經(jīng)成為煉焦行業(yè)最熱門、最具潛力、最適合我國國情、最符合科學(xué)發(fā)展觀的發(fā)展方向，必然在未來30年的世界煉焦行業(yè)保持主導(dǎo)地位。

2 搗固焦?fàn)t大型化的優(yōu)勢

搗固焦?fàn)t大型化之所以如此繁榮，因為相比于頂裝焦?fàn)t、小型焦?fàn)t有著以下優(yōu)點。

（1）大型搗固焦?fàn)t完成相同煉焦任務(wù)所需的焦?fàn)t孔數(shù)少，每天的出爐次數(shù)和泄露點少，從而減輕裝煤、推焦的陣發(fā)性污染和連續(xù)性污染。

（2）采用大容積焦?fàn)t，噸焦的爐體表面積小。因此散熱損失小，有利于提高焦?fàn)t熱效率，從而降低煉焦工序能耗。

（3）采用大型搗固焦?fàn)t可以提高勞動生產(chǎn)率，降低操作費用，減少生產(chǎn)定員。

（4）采用大型焦?fàn)t后，由于焦?fàn)t孔數(shù)少，焦?fàn)t機械臺數(shù)減少。

（5）搗固焦?fàn)t焦?fàn)t大型化后，不但炭化室高度增高，而且寬度加寬，有利于提高焦炭質(zhì)量、延長焦?fàn)t和焦?fàn)t機械的使用壽命。

（6）搗固焦?fàn)t對焦煤的質(zhì)量要求比頂裝焦?fàn)t低，有利于降低煉焦原材料成本。

（7）搗固焦?fàn)t煤餅密度比頂裝焦?fàn)t煤餅密度大，相同規(guī)格炭化室的出焦量高。

正因為以上優(yōu)點，大型搗固焦?fàn)t穩(wěn)穩(wěn)占據(jù)了煉焦市場的大部分份額。隨著焦炭需求的逐年遞增，在土地資源相對緊缺的情況下，頂裝型焦?fàn)t向搗固型焦?fàn)t轉(zhuǎn)變、小型焦?fàn)t向大型焦?fàn)t轉(zhuǎn)變已成為行業(yè)共識，搗固焦?fàn)t大型化已是煉焦行業(yè)發(fā)展的必然趨勢和進一步增加焦炭產(chǎn)量的必由之路。

3 搗固焦?fàn)t成套機械設(shè)備大型化的可行性分析

3.1 設(shè)計原則和技術(shù)依托

開發(fā)搗固焦?fàn)t系列成套機械設(shè)備首先要立足于國內(nèi)多年生產(chǎn)和使用經(jīng)驗，結(jié)合先進的設(shè)計理念、設(shè)計方法，同時吸收國外先進設(shè)備的設(shè)計方案，取其精華、去其糟粕，從而設(shè)計出具有中國特色的、具有市場競爭力的、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的先進設(shè)備。另外，從加工和制造工藝上，利用太原重工現(xiàn)有的先進設(shè)備，提升搗固焦?fàn)t設(shè)備關(guān)鍵部位的加工制造精度，以滿足大型焦化設(shè)備的使用可靠性。最后，通過國內(nèi)、國外焦?fàn)t設(shè)備的使用情況進行對比，從設(shè)計、制造、安裝等方面分析設(shè)備的先進性和設(shè)備存在的問題，選定既先進又成熟的設(shè)計方案，并同時對存在的問題進行有效的處理。

3.2 國內(nèi)、國外搗固焦?fàn)t設(shè)備的現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)6.25 m以下的搗固焦?fàn)t成套設(shè)備都是具有自主知識產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)設(shè)計，部分設(shè)備雖有局部借鑒了國外技術(shù)，但相關(guān)部分均進行了國產(chǎn)化處理。6.25 m及以上的搗固焦?fàn)t均為與國外合作生產(chǎn)的設(shè)備，不具有自主知識產(chǎn)權(quán)，時時受到國外公司的限制，但由于國外技術(shù)相對成熟，國內(nèi)市場還是比較認(rèn)可。

4 太原重工開發(fā)搗固焦?fàn)t成套機械設(shè)備的必要性

作為國內(nèi)首套4.3 m搗固焦?fàn)t設(shè)備的研發(fā)者，太原重工在目前焦化設(shè)備市場所占份額已達到40%，并占據(jù)著天時、地利、人和。首先，山西為我國煤炭資源大省，周邊地區(qū)如內(nèi)蒙古、河南、河北等地煤炭資源也很豐富，太原重工位居地理中心，產(chǎn)品影響力的輻射面廣；其次，太原重工技術(shù)中心為國家級技術(shù)中心，排列第13位，具有雄厚的研發(fā)實力。最后，太原重工長期致力于焦?fàn)t機械設(shè)備的研發(fā)，先后開發(fā)有4.3 m頂裝、4.3 m搗固、熱回收焦?fàn)t設(shè)備、5.5 m搗固、6 m頂裝、6 m搗固、6.25 m搗固、6.3 m搗固、7 m頂裝、7.63 m頂裝等十幾個系列的成套設(shè)備，經(jīng)驗豐富，技術(shù)成熟。

4.1 組織規(guī)模

太原重工技術(shù)中心擁有專業(yè)的焦?fàn)t機械設(shè)備研發(fā)團隊、配備專門負(fù)責(zé)焦化設(shè)備生產(chǎn)的焦化分公司，產(chǎn)品的設(shè)計、制造、安裝均遵循ISO9001質(zhì)量體系認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)備在使用過程中證實了太原重工的產(chǎn)品質(zhì)量非常穩(wěn)定，受到用戶的一致認(rèn)可。

4.2 產(chǎn)品切入點

太原重工的焦?fàn)t設(shè)備在滿足焦化生產(chǎn)基本要求的前提下，增加了許多人性化、輔助性質(zhì)的設(shè)施，以實現(xiàn)最大限度實現(xiàn)自動化、最大限度滿足環(huán)保要求、最大限度降低勞動量。在設(shè)備選型上進行了國產(chǎn)化處理，在保證設(shè)備正常、穩(wěn)定運行的情況下，最大限度的降低了生產(chǎn)成本，同國外同類產(chǎn)品相比，具有絕對的價格優(yōu)勢。

太原重工開發(fā)搗固焦?fàn)t系列成套機械設(shè)備主要是致力于大型搗固焦?fàn)t，特別是6.25 m以上搗固焦?fàn)t機械設(shè)備的自主研發(fā)，采用國外設(shè)備成熟技術(shù)，結(jié)合我國國內(nèi)生產(chǎn)的實際需要，改進國外設(shè)備相對浮夸、使用效果欠佳的結(jié)構(gòu)，最大限度的達到實用、人性化、自動化水平較高的目標(biāo)。

4.3 技術(shù)及自主知識產(chǎn)權(quán)依托

太原重工2002年第一套4.3 m搗固焦?fàn)t成套設(shè)備投產(chǎn)以來，共生產(chǎn)了80余套4.3 m搗固焦?fàn)t設(shè)備、70余套5.5 m搗固焦?fàn)t設(shè)備、4套6 m搗固焦?fàn)t設(shè)備、1套6.25 m搗固焦?fàn)t設(shè)備和多套6 m頂裝、7 m頂裝、7.63 m頂裝焦?fàn)t設(shè)備。

在多年的產(chǎn)品研發(fā)過程中，太原重工始終將產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品性能放在了第一位，在焦?fàn)t產(chǎn)品設(shè)計過程中申請使用新型專利40余項，發(fā)明專利15項。

5 市場需求情況和風(fēng)險分析

國內(nèi)搗固焦?fàn)t的需求逐年增加，每年5.5 m及以上規(guī)模的搗固焦?fàn)t產(chǎn)值大概在20億元人民幣左右，而隨著市場對焦炭及化產(chǎn)產(chǎn)品的需求不斷增加，6 m以上搗固焦?fàn)t的比例也在持續(xù)增加。

近幾年，第三世界國家逐漸崛起，經(jīng)濟發(fā)展帶動了煤炭、化工、鋼鐵等相關(guān)行業(yè)，焦炭需求量也日益增加。歐洲的焦化工藝最為先進，但由于造價太高，不適合發(fā)展中國家使用，中國制造的焦化設(shè)備性能參數(shù)完全滿足焦化工藝的要求，機構(gòu)全部實現(xiàn)國產(chǎn)化，成本比國外產(chǎn)品低，非常適合發(fā)展中國家使用。太原重工已經(jīng)向印度、伊朗等國家出口了十余套搗固焦?fàn)t成套設(shè)備。

6 結(jié)語

綜合上述分析，搗固焦?fàn)t成套機械設(shè)備的大型化是必要的也是必然的趨勢。基于太原重工在國內(nèi)焦化市場的領(lǐng)先地位，經(jīng)過多年的研究和實踐，5.5 m及5.5 m以下規(guī)模的搗固焦?fàn)t設(shè)備技術(shù)已經(jīng)非常成熟，下一步面臨的挑戰(zhàn)是對6.25 m搗固焦?fàn)t設(shè)備的國產(chǎn)化設(shè)計和7米搗固焦?fàn)t成套設(shè)備的研發(fā)。

6.25 m搗固焦?fàn)t設(shè)備的國產(chǎn)化是以合作生產(chǎn)的國外設(shè)備為依托，通過計算、有限元分析、三維設(shè)計等手段，以滿足使用、降低制造成本為目的進行的技術(shù)設(shè)計。

7 m搗固焦?fàn)t成套設(shè)備的研發(fā)需要與具有焦化工藝設(shè)計資質(zhì)的設(shè)計院配合設(shè)計。從項目的研發(fā)到投產(chǎn)需要進行大量的考察、論證、評審等工作。

目前，太原重工的搗固焦?fàn)t設(shè)備在市場上基本占據(jù)40%的市場份額，在眾多的加工制造企業(yè)中，太原重工以其絕佳的地理位置、成熟專業(yè)的研發(fā)團隊、雄厚的加工制造能力、完善的售后服務(wù)，得到了業(yè)內(nèi)人士認(rèn)可。隨著太原重工對大型焦?fàn)t設(shè)備的不斷研發(fā)，將不斷提升市場占有率。

參考文獻

[1]中國重型機械工業(yè)協(xié)會.重型機械標(biāo)準(zhǔn)[M].云南：云南科技出版社，2007.

[2]機械設(shè)計手冊編委會.機械設(shè)計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.