捣固焦炉和顶装焦炉区别

CRI 27.8 23.9 24.3 24.8 24.3 23.6 30.4
CSR 65.2 67.5 70.0 73.1 68.1 69.2 61.2
12.19 0.64 12.58 0.65 12.41 0.66 11.95 0.66 12.50 0.66 12.70 0.64 12.10 0.64
装煤操作
简单
焦炉机械
重量小，简单，维修 费用低。
装煤环保 炉体寿命 多用弱粘煤
基本解决 长（可达35年） 必须增加型煤、煤 调湿等措施才可多用 10～15％弱粘煤。
同配比时，焦炭质量
不变
入炉煤成本
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
高
吨焦投资
进口捣固机680～750 元；
600元（6米顶装）
3.过去我国钢铁企业很少采用捣固炼焦
3.1 捣固焦炉的寿命比顶装焦炉短。根据国外操作大型捣固焦炉焦化厂 的生产实践，因煤饼炼焦时膨胀压力大；装煤饼时，机侧炉头在空气中 暴露时间长；煤饼掉角或局部倒塌时，焦侧炉头装煤不满而易高温等导 致炉体损坏。因此捣固焦炉的寿命仅20多年，不如寿命可达30多年的顶 装焦炉长； 3.2 捣固焦炉的稳定生产不如顶装焦炉。干扰捣固焦炉稳定生产的因素 较多。比如，入炉煤水份过高、水份过低、入炉煤粉碎粒度不合格、粒 度分布不合格、煤种的过多变化等都会影响煤饼的捣制和煤饼强度。具 有20～30个捣固锤的捣固机发生故障也会直接影响炼焦生产。而钢铁企 业焦化厂的稳定生产不仅影响本厂，更重要的是直接关系到整个钢铁联 合企业的平稳生产。中后期的捣固焦炉，每天都有1～2％的煤饼或炭化 室出现问题，这是对钢铁企业焦化厂稳定生产的最大威胁。 推焦总系数K3是用以评价焦化厂和炼焦车间遵守规定的结焦时间方 面的管理水平，即反应焦炉操作的总体情况。目前我国捣固焦炉的K3都 较低，好的0.70，一般在0.60左右； 3.3 捣固焦炉的装煤烟尘治理难度大于顶装焦炉。捣固焦炉从机侧推入 煤饼，造成机侧炉头大量冒烟，必须采用特殊治理措施； 3.4 国内外尚没有大型高炉长期全部使用捣固焦炭的生产经验。宝钢曾 在二期和三期可行性研究阶段考虑过捣固炼焦技术，最后主要因国内外 没有大型高炉使用捣固焦炭的先例，而仍然选用顶装炼焦。当前我国独 立焦化厂生产的捣固焦炭几乎都是供给中小高炉使用； 3.5 钢铁企业焦化厂入炉煤的成本是由钢铁公司承担，而不是仅由焦化 厂自己承担，所以，钢铁企业焦化厂受到的入炉煤成本的压力不如独立 焦化厂大；而钢铁企业焦化厂受到的必须向炼铁厂稳定供应焦炭的压力 又远远大于独立焦化厂。

捣固焦炉除尘技术的选择捣固焦炉采用侧装煤方式，将整体煤饼从焦炉的侧面送入炭化室。

它与顶装焦炉将散状的煤炭颗粒注入炭化室所产生的烟尘性质差别很大。

顶装焦炉装煤时从装煤孔处外逸的粉尘，绝大部分是煤粉颗粒，比重大、颗粒明显、易沉降，虽有粘性，但附着的焦油含量并不太高，而捣固焦炉在侧装煤时从顶部消烟孔外逸的烟尘中，其粉尘部分的比重极低，约0.07，是顶装煤粉尘比重的1/5~1/10，无明显颗粒，粘度大，微细颗粒之间由焦油连接在一起，形成似雪花非雪花似棉花非棉花状的所谓“大尾巴黑灰”，不易脱落，不易清灰且非常易燃，遇有明火马上燃烧。

烟气中水蒸汽含量明显高于顶装焦炉，除尘器及管路易结露，烟气量明显高于顶装方式。

烟气组分中的可燃气体成分远大于常规炼焦装煤，而且还含有较多的焦油（20~30g/m3），H2的成分也较高，易与炉门处进入的空气中的O2进行化学反应而生成较多的水蒸汽。

其露点温度较高且烟尘多为不完全燃烧而产生的较轻的碳黑飞灰，给捣固炼焦装煤的烟气净化增加了难度。

捣固焦炉的烟尘污染控制有几种方式，其中以炉顶消烟车为主体控制方式和导烟车与地面站相结合的控制方式两种形式最为多见。

1.1 炉顶消烟车湿法除尘工艺。

炉顶消烟车由燃烧室、洗涤塔、风机、供水槽、排水槽、水泵及车体等部分组成。

装煤饼时，烟尘净化车在炉顶上通过活动套筒与焦炉炭化室顶孔接通，启动水泵及风机，吸走装炉时产生的烟气，烟气先进入具有自动点火的燃烧室与2次空气进行燃烧，燃烧后的高温烟气被吸入旋流板洗涤塔内，经水洗涤净化后含尘量降至150~250mg/m3,然后由风机抽至烟囱排入大气。

大连化工厂、镇江焦化厂及德国菲尔斯特豪森炼焦厂等采用这种方式，这种方式已达不到现行国家要求的排放标准。

炉顶消烟车的另一种形式就是“跨越管”式消烟技术。

目前国内外都有使用，由于导烟量还不能满足对烟尘捕集的要求，所以现阶段还不能推广普及。

1.2炉顶导烟车配合干式除尘地面站除尘工艺。

项 目捣 固 炼 焦 顶 装 炼 焦入炉煤水分‎ 严格控制在‎8％～13％。

Dilli ‎n gen 要‎求10％～12％、Tata 要‎求9％～10％才能得到具‎有最理想的‎抗压强度和‎抗剪强度的‎煤饼。

需配置煤棚‎或煤干燥、煤加湿装置‎。

当煤水分接‎近14％时，煤饼倒塌率‎大大增加相对不严格‎ 8%～14％配煤的煤种‎ 必须依据所‎需的焦炭质‎量，对原料煤的‎资源情况和‎经济性进行‎综合评估，通过配煤试‎验选择适宜‎的配煤比相对不严格‎ 入炉煤粒度‎ 捣固焦炉越‎高，对入炉煤粒‎度和粒级分‎布的要求越‎严格。

为了得到足‎够强度的煤‎饼，必须将煤料‎细度粉碎至‎＜3mm 级含‎量为90％左右，同时细粒级‎的含量（＜0.5 mm ）在45％～50％ 相对不严格‎。

一般＜3mm 的占‎73％～82％装煤操作 当出现煤饼‎掉角、倒塌等事故‎时，处理复杂，影响焦炭产‎量。

国外某厂捣‎固焦炉投产‎初期时，煤饼倒塌率‎为万分之一‎，生产22年‎后的现在，每天装煤9‎8孔，总有1～2孔的煤饼‎出现问题，煤饼倒塌率‎为1～2％ 。

国外某厂4‎座共230‎孔4.5m 的捣固‎焦炉，每天装煤2‎51孔，平均有10‎孔左右出现‎掉角和局部‎倒塌现象，煤饼倒塌率‎为3.98％。

为此，在机侧操作‎台设置刮板‎机和胶带机‎，以将机侧操‎作台上的余‎煤输送至煤‎塔。

当煤饼掉角‎或倒塌时，将有部分煤‎饼推不进去‎，故特设了煤‎饼切割机简单焦炉机械 重量大(5.5米炉CP ‎机740t ‎/台；6.25米炉S ‎C P 机13‎50t/台，需引进)，结构复杂，备品车几乎‎无法设置，维修费用高‎；捣固机出现‎问题会影响‎装煤操作和‎焦炭产量重量小，简单，维修费用低‎装煤环保 敞开机侧炉‎门推送煤饼‎，产生大量烟‎尘，其中又含大‎量荒煤气、焦油和炭黑‎等可燃物，给烟尘治理‎带来极大困‎难基本解决 炉体寿命 短（一般20多‎年） 长（可达35年‎以上）多用弱粘煤‎ 可多用20‎％～25％弱粘煤；当为大型高‎炉生产高质‎量焦炭时，弱粘煤的配‎入量不能太‎多 必须增加型‎煤、煤调湿等煤‎预处理措施‎，才可多用1‎0％～15％弱粘煤同配比时，焦炭质量 M40提高‎3～5个百分点‎，M10改善‎2～4个百分点‎，CSR 提高‎1～6个百分点‎不变 入炉煤成本‎低（吨焦入炉煤‎成本可低2‎0～45元） 高 吨焦投资 对于5.5m 捣固焦‎炉，国产捣固机‎630元，进口捣固机‎680～750元 600元（6米顶装）捣固炼焦配‎煤入炉挥发‎34%都能保证焦‎炭质量，顶装炼焦配‎煤入炉挥发‎要在29%以内。

顶装焦与捣固焦公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]顶装焦与捣固焦目前，一铁在用的焦炭属于顶装焦的有三家，中润、阳光和兖矿。

其他都是捣固焦。

捣固炼焦是为了节约紧俏焦煤资源，扩大炼焦用煤范围而开发的技术。

捣固炼焦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，对煤种要求比顶装炼焦宽松。

捣固焦目前只在中小型高炉使用，在2000m3级高炉使用较少，在2500m3以上高炉未见过使用报道。

1、顶装焦与捣固焦质量对比目前一铁在用的三家顶装焦炭（中润、阳光和兖矿）。

中润是一级焦炭，阳光和兖矿是二级焦炭。

具体质量见表1-1所示：表1-1一铁顶装焦炭质量除上述三家顶装焦炭外，其余全部为捣固焦炭。

目前一铁在用的捣固焦炭质量见表1-2所示：表1-2一铁捣固焦炭质量焦炭成分与焦炭配煤有关，焦炭质量与炼焦工艺有关。

从以上两表我们不难看出。

一铁顶装焦炭灰分在～，挥发分在～，硫分在～；捣固焦炭灰分～，挥发分在～，硫分在～。

捣固焦炭成分分布范围比顶装焦大，这与其炼焦使用的煤种范围相一致。

顶装焦炭CRI（反应性）在～，CSR在～；捣固焦炭CRI（反应性）在～，CSR在～。

通过反应性和反应后强度范围比较，可以发现，顶装焦炭和捣固焦没有本质上的差距。

这也是为什么现在许多文献提倡使用捣固焦炭的一个原因。

下面我们来比较两类焦炭的粒度差别。

表1-3、1-4给出了目前一铁在用的焦炭粒度分级情况。

表1-3顶装焦炭粒度分级顶装焦炭小于25mm的占%～%，25～40mm的占%～%，40～60mm的占%～%，大于60的占%～%。

表1-4捣固焦炭粒度分级捣固焦炭小于25mm的占%～%，25～40mm的占%～%，40～60mm的占%～%，大于60的占%～%。

通过范围比较，我们能够看出，捣固焦整体粒度比顶装焦小。

考虑到一铁采用的顶装焦炭较少，下面我们可以参考一下鞍钢鲅鱼圈7 m焦炉和武钢顶装焦炭质量。

见表1-5、1-6所示：表1-5鞍钢顶装焦炭质量表1-6鞍钢顶装焦炭质量2、顶装焦与捣固焦实际冶炼效果成分和强度指标相同的焦炭，其实际冶炼效果并不一定相同。

４ ） 其 他 改 造 。对 集气 管 压 力 自动 调 节 系 统进
行 了 改造 ， 以确保 加 煤 期 间压 力 的稳定 ； 对 加 热 系 统进 行 部分 改造 ， 以满足 捣 固焦 高炉 煤气 加热 的需 要； 对 原 顶 装 加煤 车进 行 改造 ， 以保证 应 急 状 况下
的生 产需要 。
２ ） 增 加 捣 固生 产 设 备 。改 造 新 增 两套 捣 固生 产设 备 ， 主要有 侧装 加煤 车 、 １ ８ 锤 微移 动式 捣 固机 、 炉顶 侧导 烟车等 。
３ ） 除尘 改造 。加煤 除尘 以炉顶 导 烟车 为 主 ， 这
顶侧导烟 车外 ， 另 外 在 机 侧 炉 头 上 部 增 加 了 吸 尘
时为 １ １ ０ Ａ左 右 。正常 生产 时大部 分 时 间推 焦 电流
在１ ４ ０ Ａ， 约有 １ ／ ５ 的时 间推 焦 电流偏 大 。 ２ ） 炉体 窜漏 严 重 。改 为捣 固焦 生产 半年 后 ， 焦
炉炭 化 室 两侧 炉墙 在 中间 部位 出现 一 条 贯 通机 焦
２ 主要 改造项 目
量 了炭化室炉底标高 ， 对 比 改造 前 后 的 测 量 数 据
看， 炉 底砖磨 损相 对严重 ， 机侧 平均 降低 了 ３ ｍ ｍ， 焦
投产 已达 １ ０ ａ 以上 ， 由于捣 固焦生 产 与顶 装煤 生 产 在工 艺 布局 及结 构 上有很 大 不 同 ， 整 个 改造项 目较
多 。主要有 以下 内容 ：
１ ） 煤塔 改造 。使 用钢 结构 在机 侧新 建 １ 个储 煤 塔， 储量 ３ ０ ０ ｔ ， 整个 改造 与生 产交叉 进 行 ， 通 过优 化
焦炉于２ ０ １ ２ 年１ １ 月至 ２ ０ １ ３ 年１ 月先 后 改为 捣 固焦 生产 ， 到 目前为 止 已运 行 １ ａ 多 的时间 。通过一 段时

焦炉炉体的结构简介现代焦炉炉体最上部是炉顶，炉顶之下为相间配置的燃烧室和炭化室，炉体下部有蓄热室和连接蓄热室与燃烧室的斜道区，每个蓄热室下部的小烟道通过交换开闭器与烟道相连。

烟道设在焦炉基础内或基础两侧，烟道末端通向烟囱。

燃烧室和炭化室燃烧室是煤气燃烧的地方，通过与两侧炭化室的隔墙向炭化室的提供热量。

装炉煤在炭化室内经高温干馏变成焦炭。

燃烧室墙面温度高达1300--1400 'C,而炭化室墙面温度约1000--1150 'C,装煤和出焦时炭化室墙面温度变化剧烈，且装煤中的盐类对炉墙有腐蚀性。

现代焦炉均采用硅砖砌筑炭化室墙。

硅砖具有荷重软化点高、导热性能好、抗酸性渣侵蚀能力强、高温热稳定性能好和无残余收缩等优良性能。

砌筑炭化室的硅砖采用沟舌结构,以减少荒煤气窜漏和增加砌体强度；所用的砖型有：丁字砖、酒瓶砖和宝塔砖。

中国焦炉的炭化室墙多采用丁字砖, 20 世纪80 年代以后则多采用宝塔砖。

炭化室墙厚一般为90—100mm ,中国多为95—105mm 。

为防止焦炉炉头砖产生裂缝,有的焦炉的炉头采用高铝砖或粘土砖砌筑,并设置直缝以消除应力,中国焦炉多采用这种结构。

燃烧室分成许多立火道,立火道的形式因焦炉炉型不同而异。

立火道由立火道本体和立火道顶部两部分组成。

煤气在立火道本体内燃烧。

立火道顶是立火道盖顶以上部分。

从立火道盖顶砖的下表面到炭化室盖顶砖下表之间的距离,称加热水平高度,它是炉体结构中的一个重要尺寸。

如果该尺寸太小,炉顶空间温度就会过高,致使炉顶产生过多的沉积碳；反之,则炉顶空间温度过低,将出现焦饼上部受热不足,因而影响焦炭质量。

另外,炉顶空间温度过高或过低,都会对炼焦化学产品质量产生不利影响。

炭化室的主要尺寸有长、宽、高、锥度和中心距。

焦炉的生产能力随炭化室长度和高度的增加而成比例的增加。

捣固焦炉与顶装炉不同,其锥度较小,只有0—200mm 。

蓄热室为了回收利用焦炉燃烧废气的热量预热贫煤气和空气,在焦炉炉体下部设置蓄热室。

配煤比（％）
5％，对250万t/a焦化厂，一年节约优质炼焦煤12.5 万吨。
在焦炭质量相同的情况下，可比顶装焦 炉多配弱粘结性煤10～15％。
焦炭质量
当配煤比与6米炉相同时，因其堆密度较大，焦炭质 量略好：M25提高1～3％；M10降低1～2％。
入炉煤质量相同情况下，一般捣固焦炉 生产的焦炭质量要好于顶装
焦炉采用自动加热控制系统；集气系统采用自动放散
自动化特点 点火；熄焦自动控制；地下室煤气管道低压采用自动 焦炉采用自动加热控制系统；集气系统
充氮；装煤量自动称量。
采用自动放散点火装置；熄焦自动控制
每天出炉次数
219.4 次/天
203.8次/天
泄漏口数量
1344
1248
焦炉烟囱排放 采用多段加热与废气循环，焦炉烟囱排放废气中NOx 废气中NOx 含量显著降低。COG：≤500；MG：≤350
17.5元，吨焦成本降23.5元。对250万t/a焦化厂，一 焦炭时节约20～30元），年节约成本
年节约成本5863万元。
2510～5020万元。
熄焦除尘 熄焦塔上设水雾捕集装置及粉尘捕集装置。
熄焦塔上设水雾捕集装置及粉尘捕集装 置。
全厂占地
～30 公顷
～30 公顷
投资元662元/吨710元/吨入炉煤成本
在焦炭质量相同时，可比6m炉多配弱粘结性煤～
当焦炭质量相同时，多用弱粘结煤，吨
5％，强弱粘煤差价350元/吨，吨入炉煤成本下降 焦入炉煤成本节约10～20元（生产普通
几种炉型对比
项目
机械特点
工艺特点
7m顶装
6.25m捣固
一次对位、2－1串序、炉号识别与自动对位相配合、 5－2串序；设单元程序控制、单元手动

顶装与捣固焦炉化学产率比较分析影响化学产品产率的因素很多，有原料煤的影响，包括煤化程度、岩相组成、煤粒度等，还有外界条件的影响，包括加热条件（升温速度、热解最终温度、压力）。

装煤调节（散装、型煤、捣固、预热等），添加剂和预处理（氧化、加氢、水解和溶剂抽提）等。

1、唐山佳华煤化有限公司化学产率比较：顶装6米2X55孔焦炉，配煤挥发分26%时，焦油产率3.3%,粗苯产率0.96%。

捣固4X46孔6.25米焦炉，配煤挥发分26%时，焦油产率2.43%,粗苯产率0.81%。

结论是捣固炼焦比顶装炼焦化学产品产率低。

2、影响化学产品产率重要因素（一）、原料煤影响（1）挥发分影响：在一定炼焦条件下，配煤挥发分越高，焦油、粗苯产率越高；在配煤挥发分相同条件下，焦炉操作温度越高，煤气发生量增加，特别是H2含量增加，焦油、粗苯产率越低。

（2）煤化程度煤化程度对煤的热解影响大，随着煤化程度程度的增加，煤中有机质热解温度逐渐升高。

由于顶装焦炉配煤中，煤化程度低的煤高于捣固焦炉，相应的焦油、粗苯产率高于捣固炼焦，符合公司的生产实际情况。

（3）岩相组成影响焦炭产率以丝质组最高，稳定组最低；煤气的产率以稳定组为最高，丝质组最低；焦油、粗苯产率以稳定组最高，丝质组最低。

（4）热解最终温度随着热解温度提高,焦油产率下降,煤气产率增加(H2增加,芳烃降低),煤气热值降低,700-800℃最适应生产芳烃.因此中心温度过高不利于化学品回收.不同温度干馏产品分布（5）炉顶空间温度和容积影响从化学产品质量产量来说,炉顶空间温度以750℃左右为宜,炉顶空间温度越高.二次热解越剧烈,化学产品越低;炉顶容积越大,煤气停留时间越长,易发生热解,化学产品产率降低.捣固焦炉炉顶容积大,易发生热解,化学产品产率低.（6）加热速度随着加热速度增加(结焦时间缩短),煤气、焦油、粗苯产率增加，所以结焦时间越长越不利于化学产品回收。

（7）最终热解压力（炭化室压力）热解压力增加，阻止化学物质的挥发，不利于化学产品回收。

顶装焦与倒固焦的区别区别：1）同样质量的入炉煤情况下，捣固焦比顶装焦块度大，M40增加2--7个点，M10减少1--2个点，热强度增加1--2个点，反应性降1--2个点；2）吨焦成本低1、节约资源; j8 G8 T; H% _7 P. p; V/ Z( F煤饼堆密度由顶装煤炼焦的0. 75 t/ m3 ~0.85 t/ m3，提高到0.95 t/ m3 ~1.10 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。

/ n- B% L42、提高焦炭质量在相同配比条件下，捣固焦炭要比顶装焦炭的质量好。

焦炭的机械强度和反应后强度、反应性都有所提高。

6 P2 Z; f3 }% l6 B3、单炉产量高在炭化室容积相同情况下，捣固焦炉的产量要高于顶装焦炉，同时捣固焦炉在单位时间内减少了出炉孔数，单套机械服务的孔数也有所增加。

% u$ U7 X3 k4、经济效益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，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。

据了解目前以目前顶装7.63与捣固6.25相比，唐山佳华目前出焦已经基本上实现了微利，而7.63的还想还不能保本。

对于现在的市场行情，捣固焦炉更符合企业盈利的目的。

捣固炼焦配煤比的计算按照YB9069-96《炼焦工艺设计技术规定》中的规定，捣固焦炉炼焦对配合煤的质量要求如下：水分（Mt）10%～12%，粘结指数G＝55～65。

设定配煤比时应知道各单种煤煤质、库存和来煤、焦炉生产日用煤量、焦炭质量及用户要求等情况来确定实际的配煤方案。

配合煤质量指标主要是指配合煤的灰分、硫分、挥发分、粘结指数、水分、细度等。

可按单种煤的质量指标与配比，按“可加性”计算出来。

再依据配合煤的化验分析质量来验证配煤操作及管理的规范程度。

还应考虑在保证焦炭质量的前提下，做到配合煤原料成本最低等因素。

如某公司1号槽单种煤为1/3 焦煤（JM），化验分析质量指标：灰分Ad=8.78%，挥发分Vdaf=33.70%，硫分Std=0.52%；G=70。

重视焦炭质量之六（顶装焦与捣固焦）顶装焦，故名思义，是从焦炉顶端装入炼焦煤的一种炼焦方式。

早期生产的焦炭都是顶装焦炭，它是从焦炉顶部装入炼焦煤，然后压制成型，焦煤堆密度一般在0.77t/m3左右，这种炼焦方式的焦炉利用率不高，而且仅适合单单用一种煤作主焦煤炼焦，浪费资源，产焦率也不高。

环境污染严重，工人操作环境恶劣。

捣固焦是随着焦煤资源日益紧缺而逐步发展起来的一种炼焦方法，它可以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，从而得到化学成分、物理性质和冶金性能都符合生产要求的焦炭。

捣固焦的应用始于小高炉，实践证明小高炉使用捣固焦完全能够满足高炉生产需求，目前，捣固焦已逐步被一些大中型高炉选用，用以部分或全部替代顶装焦，国内已有诸多中型高炉以捣固焦完全取代顶装焦的成功实例。

相信，随着对捣固焦特性的不断研究和认知，以及捣固焦生产技术的不断进步，捣固焦在大型高炉上的应用也会不断取得新的进展。

因此，认识和研究捣固焦的冶金特性，成为摆在我们面前的一个迫在眉捷的课题。

应该说，通过合理配煤与捣固技术，能够得到化学成分、物理性质及冶金性能相同于或更优于顶装焦的捣固焦，这也为捣固焦替代顶装焦提供了最基本的条件，但是，部分高炉在捣固焦替代顶装焦的实践过程中，仍然是一波三折，亦或失败，究其原因，应该还是对捣固焦的一些特性认识不足或不够重视所导致的。

我们知道，影响焦炭质量的因素除了受制焦工艺、熄焦方式的影响外，主要受制焦用煤的影响。

严格意义上说，当釆用相同的制焦配煤时，捣固焦的质量要远优于顶装焦，这是由捣固焦的捣固生产工艺决定的。

无奈的是，实际生产中捣固焦都无一例外的添加了较大比例的肥煤、气煤、廋煤等不利成焦的煤种，使得虽然经过捣固工艺的强化，也能够得到化学成分、机械强度等指标都不低于顶裝焦的捣固焦，但其冶金性能或在高炉内的具体表现却又与同类别顶装焦有一定差别，也因此有必要了解一下顶装焦与捣固焦的一些区别。

呈现 较高 的反应 速 度过低 ，因此气 孑 壁厚 Ｌ
度有 时与 Ｃ ： Ｏ 反应后 强度 有关嘲 。
２ ）负碱 的情 况 。 由于钾 富集 在 焦 炭表 面 ，而 低 温 下 ，焦 炭溶损 反应 也是从 外 表面 开始发 生 ，因 此受 到钾 的催 化作 用 ，２种焦 炭都 呈现 出很高 的 反
Ｓ ｐ ２ ２ ｅ ． ０１ Ｖ０ ． ３ Ｎｏ５ １ ． ４
足 。因此 ，选 用 轻质浇 注料 替换 ，其强 度较 高 ，可 承受 ｌ２ ０Ｃ 高温 ，并 且 密封 性 好 ，其 理 化指 标 ５ ￣的 见 表 １ 焦 罐 盖 的 隔 热 层 采 用 厚 １０ ｍ、 耐 热 。 ５ｍ １４ ０Ｃ ０ ￣ 的锆 质 耐 热模 块 ．在 焦 罐 盖 结 构 上 布 置 散 热 孔并 设置 ４个安 全 阀 ．以消除 温度变 化造 成的 结 构变形 ，并 释放 罐 内可 燃物 质造 成 的冲击 。
少 ，捣 固炼 焦工 艺逐 步被 广泛采 用 。但是 近年 来高 炉 内 碱 金 属 循 环 富 集 ，尤 其 是 炉 料 带 人 的 Ｋｏ ． ２、
Ｎ２ ａ ０普 遍 高 于要 求 的 ２５ ３Ｏ ，导 致 焦 炭 中 的 ．— ． ｋ
试 验 选 取 Ａ、Ｂ焦 炭 为 原 料 ，其 中 Ａ 为 顶 装 焦 ，Ｂ为 捣 固焦 。２种 焦 炭 的工 业分 析 和元 素分 析 见表 １ 。
ｑ ａ ｔｙ ｕ ｎ ｉ ；ｗｈｌ ｎ ｉ ｅ ｔ ｅ ｃ ｋ ｄ ｔ ｔ ｍｐ－ ｈ ｒ ｉ ｇ ｂ ｔ ｒ ，ｔ ｅ ｅ ａ ｅ ｍａ ｎ ｙ ａ ｉｏｒ ｐ ｃ ａ ｄ ｆ ｅ ｔ ｉ ｉ ｓｄ ｈ ｏ ｅ ｍａ ｅ ｗｉ ｓ ｅ ｈ ａ ｃ ａ ｇ ｎ ａｔ ｙ ｈ ｒ ｉ ｌ ｎ ｓ ｔｏ ｉ ｎ ｎ 、 ｅ ｒ ｉ ｇ ａｎ ｓ ｃ ｕ ｅ ｉ ｌ ｉ ｇ ｒｔ ｒ ｕ ｈ ｐ ｒ ｓａ ｄ ｌ ｓ ｎ ｑ ａ ｔ ｙ ｉ ｓｄ ｈ ｏ ｅ ｍａ ｅｗ ｔ ｔ ｍｐ ｃ ａ ｇｎ ｒ ｉ ｔ ｔ ｒ ｓｗ ｔ ｇ ｅ ｏ ｇ ｏ ｅ ｎ ｓｉ ｕ ｎ ｉ ； ｎ ｉ ｅ ｔ ｅ ｃ ｋ ｄ ｉ ｓａ － ｈ ｉ ｇ ｕ ｒ ｌｂ ｈ ｅ ｔ ｈ ｒ

简述捣固炼焦的工艺特点捣固炼焦工艺是一种采用捣固技术，通过延长焦炉炭化室内的炼焦时间来提高焦炭的强度和耐磨性，同时降低炼焦过程中的能耗和污染物排放的炼焦方法。

以下是关于捣固炼焦工艺特点的详细分析：一、提高焦炭质量通过延长炼焦时间，捣固炼焦工艺可以使煤料在炭化室内得到更加充分的热解和收缩，从而提高焦炭的结构密度和耐磨性。

同时，由于捣固炼焦过程中煤料的粘结性较好，可以减少散状煤料的产生，进一步提高焦炭的块度。

捣固炼焦的焦炭质量优于传统的顶装炼焦，尤其在提高焦炭的耐磨性和块度方面表现更优。

二、节能减排捣固炼焦工艺在节能减排方面具有显著优势。

首先，由于捣固炼焦煤料的堆密度较大，装炉煤的体积可以缩小约20%，从而减少了一次性投资。

其次，捣固炼焦的炼焦时间延长，使得煤料得到更加充分的热解和收缩，减少了不完全燃烧损失，提高了能量利用效率。

此外，捣固炼焦工艺可以降低炼焦过程中的污染物排放，减少对环境的负面影响。

三、降低生产成本捣固炼焦工艺可以降低生产成本，主要表现在以下几个方面：首先，由于捣固炼焦可以提高煤料的粘结性和堆密度，使得装炉煤量减少，从而减少了原材料的消耗。

其次，捣固炼焦的炼焦时间延长，提高了能量利用效率，降低了能源成本。

此外，捣固炼焦工艺可以减少人工和设备的投入，进一步降低生产成本。

四、灵活性高捣固炼焦工艺具有较高的灵活性，可以根据市场需求和原材料供应情况调整生产计划。

在原材料供应紧张的情况下，可以采用捣固炼焦工艺提高煤料的利用率和降低生产成本。

在市场需求旺盛时，可以提高产量和产品质量，满足客户需求。

此外，捣固炼焦工艺还可以根据不同煤种的性质和特点进行调整和优化，以获得更好的焦炭质量和经济效益。

五、环境友好捣固炼焦工艺在环境方面具有友好性。

首先，由于捣固炼焦可以降低炼焦过程中的能耗和污染物排放，减少了对环境的负面影响。

其次，捣固炼焦工艺可以减少散状煤料的产生和粉尘排放，减轻对操作工人的健康影响。

此外，捣固炼焦工艺产生的废水和废气可以得到更加有效的处理和回收利用，进一步减少对环境的污染。

焦化生产及环保技术武剑中冶焦耐工程技术有限公司2009.061 概述1.1 国内焦化生产现状我国焦炭生产企业分布较广，目前除海南省、西藏自治区外，所有省区均有焦炭生产厂。

焦炭主要用于钢铁冶炼，因此焦炭生产厂一般附属于钢铁联合企业，但在山西、河北、山东、内蒙、黑龙江等主要产煤省、区也有着大量焦炭生产厂分布，另外由于焦炭生产过程中产生的煤气是城市主要民用气源，因此在缺少天然气供应的一些城市也有分布。

2007年，我国焦炭总产量33553万吨,其中机焦产量30537万吨，半焦（气焦）2244万吨，土焦和改良焦约772万吨。

2007年，我国有机械化焦炭生产厂1062家，其中生产能力大于100万吨的焦化厂总产量约13844万吨。

我国焦炭生产基本处于供需平衡、需略大于供的状态。

受国际市场需求增长及国外对焦炭生产的限制，我国焦炭长期处于净出口状态。

2007年我国焦炭出口量1530万吨，约占焦炭总产量的4.5%。

据统计，我国机焦产量2007年较2006年增加约16%以上。

1.2 焦炭的用途焦炭是炼焦生产的主要产品，主要用于高炉冶炼，其次供铸造、气化、有色金属生产和炼制电石。

不同用途对焦炭质量有不同要求，其中以高炉冶炼及铸造对焦炭质量要求最高。

2 焦化生产工艺介绍我国焦炭生产厂绝大多数采用机械化焦炉、化产品回收生产工艺，采用无回收(化产品)生产工艺的仅有34家。

目前国内外机械化焦炉、无回收焦炉生产工艺均有采用。

但由于无回收焦炭生产工艺没有回收有价值的煤气、苯和焦油等化产品，不符合国家《焦化行业准入条件》，属淘汰类生产工艺。

机械化焦炉、化产品回收生产焦炭主要由备煤、炼焦、熄焦及煤气净化（化产品回收）等几部分组成。

主要产品有焦炭、煤气、粗焦油、粗苯、硫铵、硫磺或硫酸等。

2.1 备煤系统备煤主要采用机械化煤场贮煤、并按不同的煤种进行自动配煤后作为焦炭生产原料。

目前也有少数企业采用封闭煤仓取代传统的煤场贮煤方式，并且有一种发展趋势，如鞍钢、济钢、太钢、江苏沙钢、攀钢、广东韶钢、河北邢钢、重钢、七台河龙洋焦电和山西焦化等。

顶装焦炉改捣固焦炉分析1 捣固炼焦机理及发展状况将配合煤在捣固箱内捣实成体积略小于炭化室的煤饼后。

由托板从焦炉的机侧推入炭化室内高温干馏。

称为捣固炼焦。

其工艺流程见图l 。

图1捣固炼焦工艺流程示意图捣固炼焦技术特点是将装炉煤在炉外通过机械力提高其堆密度。

煤料捣成煤饼后。

一般堆密度可由顶装工艺散装煤的0．75t ／m3提高到1．00t ／m3—1．15t ／m3，因煤料颗粒间距缩小，接触致密，堆密度大，有利于多配入高挥发分煤和弱黏结性煤，并改善和提高焦炭质量。

2 顶装焦炉改捣固炼焦的分析2．1 顶装炼焦工艺与捣固炼焦工艺对比常规顶装炼焦工艺与捣固炼焦工艺各有特点[1]。

具体见下页表1。

表l 顶装与捣固炼焦工艺对比2．2 改造内容以炭化室平均宽450mm、高4．3m的焦炉为例。

一般需改造以下项目【2】。

2．2．1 配合煤粉碎系统改造捣固炼焦配合煤细度要求控制在90％一93％(至少要>85％)，其中粒度<0．5mm的应在40％一50％；而顶装煤炼焦配合煤细度要求75％一80％。

因此。

顶装焦炉改捣固炼焦配合煤的粉碎系统需要进行相应改造，确保煤料细度满足捣固炼焦要求。

2．2．2煤塔改造在旧煤塔旁向机侧延伸增设侧装煤塔，上部一体，下部设2×9个水平漏嘴(2座焦炉共用l煤塔)。

同时配套安装摇动给料器和捣固设备；也可不建侧装煤塔，利用原顶装煤塔进行捣固炼焦：以机侧原煤塔的基础框架为捣固站内侧支撑架。

以推焦车、侧装煤车可自由走行为基准。

与推焦道平行建造混凝土基础框架为捣固站外侧支撑架，两支架间通过桥架梁相连，上面铺轨道，形成一横跨推焦道的桥架作为捣固机、接料抛料小车的工作台。

横跨推焦道设双层桥架梁，底层与炉顶在同一平面，以便接料抛料小车走行(2座焦炉共用1煤塔时，一般平行布置2台接料抛料小车)，接料抛料小车的抛料溜槽与侧装煤车的固定壁相切，确保抛料时不撒煤。

同时，平行布置2台捣固机，捣固锤中心线与侧装煤车煤箱中心线重合，确保捣固机连续、稳定捣固。

3 000 万 t" 其中已 投 产 运 行 的 接 近 1 000 万 t" 使 全 国
捣固焦炉的产量增加了 2 倍 % 截至 2003 年 底 " 据 不 完 全统计 " 山西省投产运行的捣固焦炉已经 达 到 442 万
t" 正 在 建 设 的 捣 固 焦 炉 超 过 1 400 万 t" 其 中 85%以
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提高焦炭质量 捣固 炼 焦 与 顶 装 煤 炼 焦 相 比 &可 以 提 高 焦 炭 的
煤 塔 漏 嘴 $ 摇 动 给 料 机 / 台 ! t 13! 0.4
2! 5 1 857.2
冷 态 强 度 和 反 应 后 强 度 & 在 配 入 30%的 高 挥 发 分 煤 时 & 焦 炭 的 !40 可 提 高 2%! 4%& !10 可 改 善 3%! 5%( 印 度 塔 塔 钢 铁 公 司 Jamshedpur 厂 & 捣 固 焦 炭 的 !40 为
6m 顶 装 焦 炉 采 用 的 技 术 " 焦 炉 砖 型 数 量 少 " 用 砖 量
少 "对 出 焦 $装 煤 产 生 的 烟 尘 采 用 炉 顶 焚 烧 洗 涤 消 烟 除 尘 车 "一 车 两 用 "是 我 院 新 开 发 的 一 项 技 术 % 该 焦 炉 最大的特点就是可以多配入弱黏结性和高挥发分的 低 阶 煤 生 产 优 质 焦 炭 "生 产 动 力 消 耗 和 基 建 投 资 均 比
2. 工 艺 技 术 指 标
焦 炉 组 成 / 座! 孔 数 #m-3 装 炉 煤 堆 密 度 ! 干 " /t 炭 化 室 一 次 装 入 干 煤 量 /t 结 焦 率 /% 焦 炉 周 转 时 间 /h 年消耗干煤量 / 万 t 年产干全焦 / 万 t

5.5米捣固焦炉的运行实践与改进李天喜陈战群（济源市金马焦化有限公司）1 前言济源市金马焦化有限公司现有72孔JN43K-98D型焦炉两座，55孔JNDK55-05型捣固焦炉一座，年产焦炭155万吨，焦油7万吨，粗苯2.2万吨，硫铵2.5万吨，外供煤气1.8亿m3,年发电9600万kwh，生产规模位于全国独立焦化行业前列，2008年实现产值31.5亿元，利税4.6亿元。

我公司捣固焦项目采用鞍山焦耐工程技术有限公司设计的JNDK55-05型2×55孔捣固焦炉，炭化室高5.5m，全长15.98m, 周转时间25.5小时，年产干焦110万吨，捣固焦工程于2007年1月开始施工，2008年1月31日投产出焦。

2 5.5米捣固焦炉建设与运行情况介绍我公司5.5米捣固焦炉推焦采用5-2串序，单炉煤饼捣固时间8分钟，单炉操作时间23分钟，采取机焦侧无温差的加热制度，经过3个月的试生产，结焦时间不断缩短，于2008年 5月1日结焦时间由原来的40小时达到设计时间25.5小时，实现达标生产。

目前生产推焦电流正常、除尘系统运行正常、炉温均匀、自动化控制系统运行稳定、无烟装煤效果显著，焦炭质量比4.3米顶装焦炉基础上实现跨越进步。

2.1 捣固焦与顶装焦质量对比5.5米捣固焦炉投产至今，在生产过程中经过不断的总结和研究，功能优化和调整，生产实绩优异。

在配煤比相同的情况下，5.5米捣固焦炉生产的焦炭质量比4.3顶装焦炉生产的焦炭质量有了明显的提高，其中冷态强度M40提高2.6个百分点，M10降低2.8个百分点，热态强度反应性CRI降低1.7个百分点，反应后强度CSR提高2.2百分点。

两者对比情况如下表：相同配比情况下5.5米捣固焦炉和4.3米顶装焦炉焦炭强度对比表2.2 5.5米捣固焦炉的配煤优势在保证用户需求的焦炭质量的情况下，为发挥5.5米捣固焦炉的优势，经过多次的小焦炉试验和生产实践，摸索出了一套5.5米捣固焦炉的配煤方案，与4.3米顶装焦炉相比，捣固配煤少用10%左右的主焦煤，多用5%的瘦煤和5%得1/3焦煤。

捣鼓焦与顶装焦炭的区别结合行业经验，归纳总结一下，有下边几点：)d:}:t-\\'l&m&m1q（1）在相同配煤比的情况下，捣固焦炉的焦炭质量要好于顶装焦炉。

入炉煤的质量越差，焦炭质量提高的幅度就越大。

-l/w,@9c'j,~5x(v（2）在相同焦炭质量的情况下，捣固炼焦比顶装炼焦可以减少低溶解分或强导电煤的用量。

建议的焦炭质量越高，捣固炼焦时低溶解分或强导电煤可以减少的的幅度就越大。

当为大型高炉生产冷暖强度都很高的优质焦炭时，必须用比较不好的煤料，因为其在炼钢过程中起至没提振促进作用。

（3）捣固炼焦的入炉煤成本低于顶装炼焦。

,z2b-u*|&g;tc8j（4）相同韧度的镬固焦的csr低于顶装，cri高于顶装，通常情况下镬固焦的cri,csr稍差顶装主要就是捣固焦焦煤、肥煤Ghaziabad量偏少所致，csr、cri与煤种，孔孢结构及炼焦温度存有关联。

（5）在干扰焦炉正常稳定生产的因素方面，捣固炼焦要多于顶装炼焦，应努力克服捣固炼焦的干扰因素。

（6）在焦炭产量相同的情况下，捣固炼焦的基建投资必须低于顶装炼焦；捣固炼焦的生产能耗稍高于顶装炼焦。

（7）常规顶装焦炉改为捣固焦炉时，顶装焦炉炭化室的锥度将影响焦炭产量的增加、焦炭质量的改善、捣固煤饼的强度和稳定性。

我国的6m顶装焦炉，因炭化室宽仅为450mm，而锥度确为60mm，若改造为捣固炼焦可以导致煤饼高宽比过小，所以不必改成捣固炼焦。

)v#a+y%u$e:y（8）采用捣固炼焦的主要目的是多用高挥发分或弱粘结煤，以生产较高质量的焦炭，但决定焦炭质量的最主要因素是入炉煤的质量，必须根据所需要的焦炭质量，通过配煤试验选择合适的炼焦用煤和配煤比以指导生产。

/@#u'p\（9）捣固炼焦出的焦炭的csr不好，就可以达至基本一级冶金焦的水平（csr>55），主要原因是现在气煤的质量越来越高，且Ghaziabad的焦煤混煤情况比较严重，显然超过没大型高炉对焦炭热性质的建议，尤其就是现在的3200以上的高炉建议焦炭质量达至csr>65，cri<25。