捣固焦炉

　　捣固焦炉1是指用捣固法装煤炼焦的侧装焦炉。捣固焦泛指采用捣固炼焦技术在捣固焦专用炉型内生产出的焦炭。

　　发展简史

　　1882年由德国首创，迄今已有100多年的历史1。捣固炼焦工艺成熟，易于操作，尤其适合于以高挥发分弱粘结性煤为主的配煤炼焦，因此在一些高挥发分弱粘结性煤储量较多的国家和她区(如法国、德国萨尔地区、波兰、捷克和斯洛伐克以及罗马尼亚等)。捣周焦炉发展较快，中国高挥发分弱粘结性煤也很多，尤其在华东和东北地区，这类煤的储量和产量较多、所以捣固焦炉也得到了一定的发展，早在1919年，在鞍山就投产了两座考伯斯式捣固焦炉，1956年，中国自行设计的炭化室高3.2m的捣固焦炉投产。1970年，又建造了炭化室高3.8m的捣固焦炉。到1990年底，共投产了10座捣固焦炉(共315孔炭化室)，年生产焦炭能力达142万t。从80年代起，由于捣固机械的改进，捣固焦炉也得以大型化。联邦德国萨尔矿业公司于1984年在迪林根中央炼焦厂投产了炭化室高6m的大型捣固焦炉，该焦炉一次装煤量为48t，其生产效率可与顶装煤大容积焦炉相当。

　　原理

　　捣固炼焦技术是一种可根据焦炭的不同用途，配入较多的高挥发分煤及弱粘结性煤，在装煤推焦车的煤箱内用捣固机将已配合好的煤捣实后，从焦炉机侧推入炭化室内进行高温干馏的炼焦技术1。

　　捣固炼焦工艺是在炼焦炉外采用捣固设备， 将炼焦配合煤按炭化室的大小， 捣打成略小于炭化室的煤饼， 将煤饼从炭化室的侧面推入炭化室进行高温干馏。成熟的焦炭由捣固推焦机从炭化室内推出，经拦焦车、熄焦车将其送至熄焦塔， 以水熄灭后再放到凉焦台， 由胶带运输经筛焦分成不同粒级的商品焦炭2。

　　捣固焦炉的特点

　　捣固焦炉的炉体结构与一般顶装煤焦炉没有原则上的差别，但为了适应捣固煤饼侧装，捣固焦炉炉体结构具有以下特点1：

　　(1)由于捣固煤饼潜炭化室长向没有锥度，捣固焦炉的炭化室锥度都比较小(0-20mm)。

　　(2)为保持煤饼的稳定性，煤饼的高宽比要受到限制。过去认为捣固煤饼的高宽比不能超过9:1。所以捣固焦炉炭化室的高度不能超过4m。80年代以来，随着捣固技术的发展，捣固煤饼的高宽比已增加到15:1，因而捣固焦炉炭化室高度已达到6m。

　　(3)捣固焦炉的煤饼沿高向和长向的堆密度分布都较均匀(顶装煤焦炉煤料堆密度相差较大)，因此捣固焦炉的加热要与此相适应。

　　(4)捣固焦炉炭化室底以上第一层炉墙砖，因经常受送煤饼的托煤板的摩擦冲击，磨损特别严重，故这层砖应特别加厚。

　　(5)捣固焦炉炉顶不设装煤孔，只须设2-3个烧除沉积碳和供消烟车除尘用的孔。

　　优点

　　节约资源

　　降低成本煤饼堆密度由顶装煤炼焦的0. 74 t/ m3 提高到1. 1 t/ m3 ，煤料颗粒间距减小，煤饼堆比重增加，有利于多配入高挥发性煤和弱黏结性煤。本公司选用40 %的瘦煤、30 %的焦煤和30 %的肥煤生产出了一级冶金焦。采用捣固炼焦工艺节约了大量不可再生的优质炼焦煤，降低了生产成本。

　　提高焦炭质量

　　捣固炼焦可以提高焦炭的机械强度和反应后强度，两个月试生产表明:在配入30 %的弱黏结性煤时，焦炭的机械强度M40平均为90 % ， M10为4 % ，热反应性CRI 为22 % ，反应后强度CSR 为65 %。

　　环境保护

　　1 　产量相同时，与炭化室高450 mm 顶装焦炉相比较，捣固焦炉具有减少出焦次数、减少机械磨损、降低劳动强度、改善操作环境和减少无组织排放的优点。

　　2 　装煤逸散烟尘采用炉顶消烟除尘车进行燃烧、洗涤除尘，完成无烟装煤操作，使装煤的污染物排放量减少90 %。

　　3 　出焦粉尘通过除尘拦焦车集尘罩进入地面除尘站，工艺除尘效率高，减少了环境污染。

　　4 　敲打刀边新型炉门，密封效果好，减少炉门荒煤气的逸散。

　　经济效益

　　1 　尽管捣固焦炉的捣固机和装煤车的投资高于顶装煤的机械费用，但是捣固煤饼的堆积密度比顶装煤高1/ 3 ，故相同生产规模的焦炉，捣固焦炉可以减少炭化室的孔数或炭化室容积，单套机械的服务孔数也增加到了72 孔，因此，捣固焦炉的总投资并不比顶装焦炉高。

　　2 　捣固炼焦工艺可以比顶装煤炼焦工艺配入更多的高挥发分或弱黏结性的低阶煤，同时增加石油焦及焦粉的配入量，减少焦煤用量，原料煤的采购费用具有明显的优势，直接降低了焦炭的生产成本。

　　3 　捣固焦炉焦炭质量提高，可相应提高销售价格，而其操作费用和动力消耗与顶装煤工艺基本相同，直接增加了销售收入。

　　4 　捣固焦炉增加了焦炭的筛分粒度，相应增加了销售收入。

　　中国焦炭生产结构大多是工艺简单，浪费资源且环保设施不达标的改良焦炉生产，改良焦炉将被市场所淘汰，经国务院 1997.12.29 批准 ， 明确提出鼓励发展捣固焦技术 ， 捣固焦技术不仅兼容了改良炉焦工艺的捣固技术 ， 而且采用了自动化 ， 机构化程度高 ， 捣固密度大的捣固机械 ， 其炼出的焦炭 M25\M10 及反应后强度均能满足国内、外大型高炉对焦炭机构性的要求 ， 保证高炉顺利操作 ， 且能降低焦比 ， 节能降耗 ， 满足客户要求 ， 提高市场竞争力 。

　　本词条内容贡献者为:

　　石季英 - 副教授 - 天津大学