干熄焦現狀研究

趙鈺龍++王小剛++于灝

摘 要：高溫焦炭要經過冷卻后才可用于煉鋼煉鐵，干熄焦工藝不但可以回收熱量生產焦炭其副產品還可以供給工業與民用。本文從歷史的角度介紹了干熄焦工藝及其發展歷程，剖析了我國干熄焦生產現狀，并在此基礎上給國內的干熄焦工藝指明了發展方向。

關鍵詞：焦炭 干熄焦 余熱回收

中圖分類號：TQ52 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）11（c）-0086-02

1 干熄焦工藝

干熄焦的主要設備有：干熄爐、裝入設備、排出設備、提升機、焦罐車和電動機車、焦罐、一次二次除塵設備、鍋爐、循環風機、地面除塵站、水處理站、自控單元、發電單元等部分。紅熱焦炭從焦爐頂部的預燃室被排出，經干熄焦車最后由起重機轉移到干熄焦塔。當焦炭從塔的底部排出，它的溫度下降到約300℃，循環氣體吸收紅焦炭的熱量后離開干熄焦塔，回到鍋爐時溫度可達980℃。然后熱循環氣體的熱能傳遞給鍋爐中的冷卻水，之后循環氣體通過副省煤器返回干熄焦塔，開始進行下一周期的循環[1]。與此同時，冷卻水在接收到循環氣體帶來的熱量后產生大量的蒸汽，將這些蒸汽被用來供給電站、煉鐵廠就實現了能源的節約與再利用，如圖1所示。

2 干熄焦工藝的優點

干熄焦工藝的優點有三：其一，因其是由循環氣體冷卻避免了焦炭急劇冷卻，使得焦炭的機械強度、真比重和耐磨性等都有所提高。其二，干熄焦裝置可以回收焦炭的熱量用于其他用途，如發電。根據日本新日鐵的統計干熄焦工藝可節能50%，這就證明了干熄焦技術在鋼鐵企業中占有重要地位。其三，干熄焦技術是在密閉環境中利用惰性氣體對紅焦炭進行冷卻，不與外部物質發生反應，并且此項技術配有良好的除塵工藝，所以此項工藝對環境污染較小。另外，干熄焦過程產生的大量蒸汽可用于工業生產，與傳統方法相比大大降低了環境污染。

3 存在問題與展望

我國經過半個多世紀的艱苦奮斗在干熄焦領域取得了豐厚成果[2]。干熄焦設備已經基本實現國有化，我國已經掌握并熟練運用該先進技術，并且管理體系可靠、生產安全，極少出現安全事故與人員傷亡，話雖如此，還是有一些問題不斷暴露，亟待解決。

第一是工藝問題。與發達國家相比，在能源利用率方面還有一定的差距，現已有學者開發出一種新型的數據驅動建模方法，把基于模型控制的干熄焦裝置用于熱電聯產系統中的蒸汽產生。蒸汽產生和TCGB（循環氣體進入相關鍋爐的溫度）之間的相關性得到了證實。采用了非線性變選擇方法構建循環氣體中TCGB模型和一氧化碳的濃度得到了實現。把MPC（模型預測控制）用于調節補充氣體使現有的煉鋼廠蒸汽產生得以最大化，與原工藝相比，MPC建議修改的操作的有效性是合理的，結果顯示蒸汽產生量增加了7%。

第二是設備的可靠性問題。干熄焦生產中存在很多易損設備，由于實際因素的限制只能做被動的加固與修補，并不能在實際上杜絕這一問題，所以需要在現有基礎上推陳出新換代老舊設備、改進易損設備。

第三是自動化水平有限。干熄焦生產中大多數工序模式固定操作簡單，較易實現自動化。但是實際生產中應用較少。以干熄焦車為例，干熄焦車是有軌車輛，運行模式固定，所以只要合理編程、多次實驗一定可以實現干熄焦車的自動化。當然目前也有很多學者在做這方面研究，只是距離實際應用還是有一定差距。

參考文獻

[1] 張秋強，譚豫章，董興宏.我國干熄焦技術的回顧與現狀分析[J].燃料與化工，2010（5）：4-6.

[2] 楊連儒.干熄焦的工藝技術與系統安全[J].河北冶金，2016（11）：35-37.

[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（3）：42-45.endprint