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中国焦化工业现状及其发展趋势


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中国炼焦工业现状及其发展趋势
郑文华
( 鞍山焦化耐火材料设计研究总院 ,辽宁省鞍山市南胜利路 27 号 ,114002)
       摘 要 从焦炭生产 、 焦炭产品价格 ,环境保护 ,质量和工艺技术等方面全面阐述了我国 焦化工业的发展现状 ,并介绍了国外炼焦工业的发展动向 ,指出了我国焦化工业今后的发展方 向。 关键词   炼焦工业   焦炭   工艺   发展现状   发展方向    中国是世界焦炭生产大国 ,2003 年焦炭产量占 世界焦炭总产量的 45. 2 % ,焦炭出口量占世界焦炭出 口贸易总量的 52. 6 %以上。中国已成为全球焦炭的 生产和供应中心。焦炭需求的急剧增长 ,带给我国焦 化行业的不仅仅是机遇 ,更多的是压力和任务。
1  中国炼焦工业现状 1. 1   焦炭产量达历史新高
表1  中国 ( 未含台湾省) 焦炭产量 年  份 焦炭总产量 其中 : 机焦 占总产量/ % 世界焦炭总产量 占世界/ %
1993 9315 6003 64. 4 33094 28. 1 1994 11429 6040 52. 8 34549 33. 1 1995 13502 6508 48. 2 36903 36. 6 1996 13646 6997 51. 3 35767 38. 2 1997 13902 7067 50. 8 36027 38. 6 1998 12806 8010 62. 5 33613 38. 1 1999 12111 8000 66. 1 32706 37. 0 2000 12184 8752 71. 8 34002 35. 8 2001 13130 9442 71. 9 33600 39. 1 2002 14289 10830 75. 8 35800 39. 9

据初步统计 ,2003 年全国焦炭产量达 17775 万 t ,比 2002 年增长 3486 万 t , 增幅达 24. 2 % , 产量和 增长幅度均创历史新高 。其中机焦产量 13146 万 t , 约占 74 % ; 土焦 4556 万 t , 占 25. 6 % 。中国历年的 焦炭产量见表 1 。 2004 年上半年 ,我国机焦产量达 8211. 64 万 t , 比去年同期增加 24 % ,增长幅度令人震惊 。
万t
2003 17775 13146 74. 0 39300 45. 2

1. 2   焦炭生产能力达历史新高

表 2   3 年新投产焦炉情况 近 年份
2001 2002 2003

随着中国钢铁工业的飞速发展 , 中国的焦化工 业也进入了一个史无前例的建设高潮期 , 焦炉施工 工地遍布全国各地 。 至 2004 年 2 月底 , 我国大小焦化厂 700 多家 , 共有机焦炉 1900 座 ,年生产能力 17000 万 t ,各地在 建的焦炉 183 座 ,生产能力 6821 万 t ,建成后机焦产 能可达 2. 3 亿 t/ a [ 2 ] 。炭化室高 4m 以上的焦炉 300 多座 ,生产能力约 12000 万 t 。近 3 年新投产的焦炉 情况见表 2 。
中国炼焦工业现状及其发展趋势

新投产焦 炉数/ 座
31 38 54

新增生产 能力/ 万 t · a
717 816 2321

1

平均每座焦炉 生产能力/ 万 t · a
23. 13 21. 47 42. 98

1

1. 3   焦炭价格创历史新高

我国钢铁产能的迅猛增加 , 使得国内焦炭供不 应求 。而世界主要发达国家因环境等原因焦炭产量 都在下降 ,须大量进口焦炭 ,造成国际焦炭市场货源
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紧张 。同时 , 由于炼焦煤源紧张 , 煤价上涨 , 焦炭生 产成本增加 ,加剧了焦炭价格的上涨速度 。再加上 焦炭出口退税率的下降和焦炭出口配额的限制 , 又 使焦炭出口价格进一步上涨 。我国出口焦炭的价格 如表 3 、 4 。 表
表3  中国出口焦炭平均价格 ( FOB) 美元/ t 年份 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 平均价 65. 8 69. 9 77. 1 80. 0 74. 8 69. 7 55. 3 60. 3 67. 2 70. 3113. 6

平均价格已涨至 81. 71 美元/ t 。随着国内焦炭产量 的增 加 , 炼 焦 煤 的 供 应 缺 口 还 将 继 续 扩 大 , 预 计 2005 年我国主焦煤和肥煤缺口将有 2000 ~ 4000 万
t ,2010 年缺口将达 4000~6000 万 t [ 6 ] 。 1. 6   炼焦生产工艺向多元化发展 ,炼焦煤源拓宽

长期以来 , 我国的焦炭生产均以常规的顶装焦 炉为主 , 仅有少量的是炭化室高度 3. 8m 以下的捣 固焦炉 。随着炭化室高 4. 3m 捣固焦炉的成功投产 和捣固装煤的热回收焦炉试验成功 ,4. 3m 捣固焦炉 在我国得到了快速推广 , 热回收焦炉也在山西等地 适度建设 。生产工艺的多元化为扩大炼焦煤源 、 多 用弱粘结性煤炼焦提供了新的手段 , 特别是捣固式 热回收焦炉采用 50 %的白煤 ( 无烟煤 ) 炼焦获得成 功 ,打破了传统炼焦煤源的局限 ,展示了诱人的发展 前景 。2003 年底 ,酒泉钢铁集团公司焦化厂从俄罗 斯引进的风选配煤工艺装置投产调试 , 该装置可以 多配入价格较低的弱粘结性煤 ,拓宽炼焦煤源 。 1. 7   焦化整体技术装备水平提高 近年来 , 新建的焦炉基本上都是炭化室高度为
4. 3m 和 6m 的顶装焦炉 , 以及炭化室高度为 4. 3m

表4  2004 年 1~5 月我国出口焦炭的平均价格 ( FOB) 美元/ t 月份 平均价
1月 169. 40 2月 211. 16 3月 253. 60 4月 301. 71 5月 383. 16

预计 2004 - 2005 年 2 年内 ,由于炼焦煤资源的 紧缺 ,焦炭产量的增长仍然难以满足钢铁生产高速 增长的需求 ,国际国内焦炭供应仍将偏紧 ,焦炭价格 仍将在高位运行 。
1. 4   焦炭质量呈下降趋势

随着焦炭市场的火爆 ,煤炭资源的紧缺 ,洗精煤 质量的下降 ,导致焦炭质量有所下降 ,焦炭灰分和硫 分升高 。2003 年我国大中型炼焦企业生产的焦炭 平均灰分为 12. 48 % , 比 2002 年增加了 0. 23 % ; 平 均硫分为 0. 59 % , 比 2002 年同期提高了 0. 03 % 。 焦炭质量的下降直接影响到了我国炼铁行业的技术 经济指标 。2002 年 , 我国大中型高炉入炉焦比为
415kg ,2003 年上升到 433kg , 增加了 18kg 。而且 , 20 多年来我国钢铁工业首次在 2003 年出现了吨钢

的捣 固 焦 炉 。2003 年 中 国 生 产 的 焦 炭 中 , 有 近 11000 万 t 是由炭化室高度 ≥ 的焦炉生产的 , 占 4m 焦炭总产量的 61. 9 % 。 2003 年 ,焦炉的环保和自动化水平也有较大提 高 。新建的大中型焦炉在设计中都配备了完备的环 保措施和自动化控制手段 。焦炉除尘 、 干熄焦 、 新型 煤气脱硫脱氰及废水处理工艺等一批先进适用技术 在武钢 、 、 马钢 鞍钢 、 安阳等许多大中型焦化厂推广 采用 ; 焦炉加热自动控制 、 焦炉机械自动化运行和联 锁系统在首钢及许多大型焦化厂投入运行 。 随着炼焦装备水平的提高 ,我国焦化生产的工序 能耗正逐年下降 ,2003 年我国重点钢铁企业的焦化 工序能耗已降到 148. 51kg 标准煤/ t 焦 ,但与国际先 进水平的 128. 1kg 标准煤/ t 焦还有一定的差距。
1. 8   土焦生产依然存在

可比能耗上升的现象 , 其中炼铁工序能耗上升了 9kg 标准煤/ t ,吨钢综合能耗虽有所下降 , 但吨钢可 比能耗却上升了 11kg 标准煤/ t 。近几年 ,由于高炉 大型化和富氧喷煤 ,对焦炭质量要求越来越高 ,相应 地对焦炭热态强度的要求也逐渐提高 。 1. 5   炼焦煤供应日趋紧张 煤矿事故频繁发生造成的煤炭产量下降和供应 短缺 ,加上炼焦产能增长带来的对炼焦煤需求的急 剧增加 ,导致 2003 年国内煤价的大幅上扬 。 由于国内炼焦煤源紧张 ,2002 年中国进口炼焦 煤约 26 万 t ,而 2003 年中国进口炼焦煤猛增至 260 万 t 。2003 年 , 我国进口的炼焦精煤的平均价格为 53. 06 美元/ t ,而 2004 年 5 月我国进口炼焦精煤的
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虽然政府严格限制土焦生产 , 并在前几年取缔 了绝大多数土焦炉 , 但焦炭的紧缺 , 价格的猛涨 , 又 促使土焦死灰复燃 , 我国 2002 年生产 3459 万 t 土 焦 ,2003 年全国土焦产量竟高达 4556 万 t 。土焦生 产不仅污染环境 ,而且浪费炼焦煤资源 ,也是造成强 粘煤市场供给紧张的一个重要原因 。 1. 9   大厂环保水平逐步改善 ,中小厂污染严重 随着国家对环保工作的重视和人们环保意识的
中国煤炭第 30 卷第 10 期 2004 年 10 月

增强 ,我国大型焦化厂特别是钢铁企业的焦化厂 ,基 本上能按照国家的有关规定 , 在建设新焦炉时同步 建设环保设施 ,如沙钢 、 、 、 鞍钢 本钢 武钢和鄂钢都是 在建设 6m 大容积焦炉的同时 , 同步建设干熄焦装 置 。一些老厂如首钢 、 、 、 、 太钢 昆钢 济钢 山西美锦等 都在积极补建装煤除尘装置和出焦除尘地面站 。 目前 , 我国大中型焦炉均装有高压氨水喷射无 烟装煤设施 。装备有装煤除尘地面站和装煤除尘车 的焦炉生产能力约 4600 万 t , 占机焦生产能力的
33. 9 % ,装备推焦除尘地面站和推焦除尘热浮力罩 的焦炉生产能力约 5000 万 t , 占机焦生产能力的 36. 8 % 。也就是说 , 大部分焦炉尚未设置完善的除 尘设施 。随着焦炭价格的上涨 , 一些违规上马的中

小型焦化厂逐渐增加 ,这给环境带来了严重的污染 。 即使一些机焦项目设计上有完善的环保措施 , 但实 际建设中很少能同步实施 “有焦无化” , 加剧了炼焦 区的环境恶化 。
2  国外发展动向 2. 1   欧洲 : 焦炉趋于超大型化 2. 1. 1   焦炉大型化

欧洲焦化工作者早在 20 世纪 80 年代就主张焦 炉大型化 ,其原因是 : 大型焦炉可提高劳动生产率 , 可减少对环境的污染 , 可提高焦炭质量 。欧洲大型 焦炉见表 5 。

表5  欧洲大型焦炉一览表 厂    家 德国普罗佩尔 ( Prosper) 投产时间 炉孔数 炭化室尺寸 ( 热态) 长 × × / mm 高 宽
16. 6 × 1 × 59 7. 0. 18 × 85 × 55 7. 0. 16. 5 × 25 × 48 6. 0. 18. 0 × 63 × 61 7. 0. 16 × × 41 7 0.

有效容 积/ m3
62. 5

结焦时间 /h

1985. 9

2 × + 46 50 1× 70 2× 45 2× 60 2× 35

24. 5

德国曼内斯曼焦化厂 1985. 1 ( Mannesmann) 德国 ( Dillingen) 1984. 4 中央焦化厂 德国凯泽斯图尔 1992. 12 ( Kaiserstuhl) 芬兰拉海 ( Raahe) 焦化厂 瑞典吕勒奥 (Lulea) 焦化厂
1987

70 43. 6 79

22. 4 19. 6 25

43

15. 5

1975. 6

1× 54

16. 5 × 125 × 45 7. 0.

48

16

2. 1. 2   巨型炼焦反应器 —— — 单孔炼焦系统 20 世纪 80 年代末 , 欧洲焦化工作者针对多室

式传统焦炉存在的劳动生产率低和对环境有较大污 染的缺点 ,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 ( J umbo Coking Reactor 简 称 J CR ) 。在 1993 年春到 1996 年夏 3 年多的时间里 ,进行了 650 炉 J CR 试验 ,共生产了焦炭 3 万多吨 。煤预热与干 熄焦联合的巨型炼焦反应器流程图见图 1 。 试验效果良好 : 改善了焦炭的质量 ,CSR 上升 4 ~10 个百分点 ,CR I 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 % ; 增 加 煤 堆 积 比 重 , 达 860 ~ 880kg/ m3 ; 降低了污染物排放量 , 与凯泽斯图尔公
中国炼焦工业现状及其发展趋势

司比下降了 50 % ; 生产成本下降了 10 % ; 投资稍有 增加 。 根据 J CR 工艺试验结果 , 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 。
2. 1. 3   新世纪德国设计建设超大型焦炉组 2003 年 3 月 , 德国年产 260 万 t 焦炭的现代化

茨威尔格恩 ( Schwelgern ) 焦化厂投产 , 该厂采用世 界上最大的焦炉组 , 其设计参数如下 : 炭化室尺寸 : 长 × × = 20. 8 × 43 × 6m ; 炉孔数 :2 × 孔 宽 高 8. 0. 70 = 140 孔 ; 炭化室有效容积 :93m3 ; 装煤量 ( 湿煤 ) :79 t ;每孔生产焦炭量 :54t ; 结焦时间 :24. 9h ; 每天焦炭
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煤堆密度 ( 湿基) / kg· 23 m
860 856 1130 ( 捣固)

备    注

世界最高 的焦炉 世界最高的 捣固焦炉 世界最宽 ( 炭 化室) 的焦炉

产量 :7250t 。 该焦炉采用的新技术有 : 产生低 NOx 废气的加 热系统 ; 弹性密封炉门技术 ( FL EXIT 炉门) ; 有压力 控制的拉条系统 ( CON TROL PRESS 技术 ) ; 每孔炭 化室压力单独控制技术 ( PRV EN 技术) 。采用超大

型炉组的特点如下 : 装煤堆密度由通常的 760kg/ m3 提高至 845kg/ m3 , 大大改善焦炭质量 ; 环境效益明 显改善 ; 劳动生产率提高 , 焦炉大型化使炉孔数减 少 ,全厂操作定员由 755 人减为 400 人 。8. 43m 、 7. 63m 和我国 6m 、 3m 焦炉对比见表 6 。 4.

图1  煤预热与干熄焦联合的巨型炼焦反应器流程图 表6  焦炉对比 厂  名 建厂时间 生产规模 / 万 t·- 1 a
260 200 220 200

炉孔数 /孔
2 × = 14 70 2 × = 12 60 4 × = 220 55 4 × = 28 72

炭化室 尺寸/ m

炭化室有 结焦时 效容积/ m3 间/ h
93 79 38. 5 26. 6 24. 9 25 19 20. 5

每孔装 煤量/ t
79 67 28. 5 20. 2

每孔推 当 200/ 万 t · a 焦量/ t 推焦孔数
54 48. 7 21. 5 15. 35 102 孔 113 孔 255 孔 357 次

1

Schwelgern 1999 - 2003 年 Kaiserstuhl 1990 - 1993 年

20. 8 × 6 × 43 0. 8. 18 × 61 × 63 0. 7. 15. 98 × 45 × 0. 6 14. 08 × 5 × 3 0. 4.

张家港沙钢2002 - 2003 年
4. 3m 焦炉

2. 2   热回收焦炉

机→ 烟囱 。整个系统处于负压状态操作 。 工厂总投资 3. 5 亿美元 , 相当于 263 美元/ t 焦 ( 约 2184 元人民币/ t 焦) 。
2. 2. 2   德国顶装煤热回收焦炉

这种焦炉是在炼焦过程中通入适量空气 , 使炉 内产生的煤气全部燃烧 ,而加热煤料炼焦 ,不回收煤 气中的化学产品 ,其热烟道废气经锅炉回收热量 ,生 成蒸汽用以发电 。
2. 2. 1   美国侧送煤热回收焦炉

世纪交替前后 ,德国开发了自己的热回收焦炉 , 其尺寸与美国相似 ,但采用顶部装煤方式 。
2. 2. 3   中国的捣固装煤热回收焦炉 20 世纪末 , 我国山西省积极开发热回收焦炉 ,

美国内陆 ( Inland) 钢铁公司哈伯 ( Harbor ) 焦化 厂于 1998 年 6 月 30 日投产 , 其年产焦炭 133 万 t , 采用 4 × 孔 = 268 孔热回收焦炉 ,焦炉尺寸 :13. 7 67 × 4 × 6m ,每孔装煤量 :40~45t 。 2. 4. 采用带水冷却的水平带式输送机将煤料送入炭 化室 ,一次空气从炉门上的空气孔进入 , 使煤气燃 烧 ,二次空气进入底部火道 ,使部分未燃烧的煤气继 续燃烧 。配置 4 × 台废热锅炉 , 烟道废气入锅炉 , 4 生产的蒸汽用于发电 。全厂配备 1 台涡轮发电机 , 其输出功率为 9. 4 万 kW 。 出废热锅炉的 180 ℃烟道废气 →100 %喷射型 吸收塔 ( 2 台) → 台空气反吹式袋滤除尘器 → 24 抽风
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并采用捣固装煤 。把装炉煤捣固成煤饼 , 送入炭化 室中炼焦 ,可提高焦炉生产能力 ,改善焦炭质量 。由 于可使用劣质炼焦煤 ,还可降低生产成本 。2000 年
6 月 , 山西省开发的 18 孔捣固装煤热回收焦炉投

产 。其设置 1 台 6 锤捣固机 , 煤饼尺寸 : 长 × × 高 宽 :12. 5 × 05 × 4m 。煤饼重 55 t ,外加 30t 隔热 1. 3. 套 ,由推煤饼机悬臂送入炭化室 。
2002 年 5 月由鞍山焦耐院开发的 J NR - 1 型捣

固装煤热回收试验焦炉投产 ,经过几个月试验 ,取得 成功 。现正在设计建设年产 20 ~ 120 万 t 焦炭 , 采
中国煤炭第 30 卷第 10 期 2004 年 10 月

用 J NR - 2 型热回收焦炉的焦化厂 。美国 、 德国和 中国热回收焦炉对比如表 7 。 2. 2. 4   热回收焦炉的特点 ( 1) 热回收焦炉生产的焦炭 , 特别是煤床中 、 下 部焦炭 ,其热强度 ( Sar ) 比常规焦炉生产的焦炭高 3 ~4 个百分点 。

( 2) 环保设施都完善的热回收焦炉焦化厂和常

规焦炉焦化厂相比 ,其单位投资相当 。 ( 3) 热回收焦炉煤耗高 。因为在炼焦过程中要 烧掉部分煤和焦炭 , 所以吨焦耗煤比一般焦炉要高 出 100~ 140kg , 成焦率比一般焦炉要低 3 个百分 点。

表7  美国 、 德国和中国热回收焦炉对比 项    目 尺寸 : 长 × × / m 高 宽 装煤方式 焦炉机械
t/ h Harbor ( 美国) 13. 7 × 4 × 6 2. 4. TSOA ( 德国) 14. 76 × 5 × 0 2. 4. J NR - 2 型 ( 中国) 13. 334 × 888 × 598 2. 3.

侧送煤 推焦 — 装炉车拦焦车 、 熄焦车 48 1000~1125 40~45 130 万 t 焦炭
4 组 × 孔 = 268 孔 67 94

顶装 装煤车 、 平煤机 、 平底熄焦车 33 630~650 48 120 万 t 焦炭
16 组 × 孔 = 192 孔 12 90

捣固侧装 捣固机 、 装煤推焦机 、 拦焦机熄焦机 70 1050 50 ( 湿)
120 万 t 焦炭 12 组 × 孔 = 288 孔 24 50 石灰乳脱硫 38 公顷 7. 5 亿元人民币 625 元/ t

煤料床厚度/ mm 每孔装煤量/ t 规模 发电量/ MW 废  气 占  地 投  资 吨焦投资

石灰乳脱硫袋滤器除尘 42 公顷 3. 5 亿美元 263. 16 $ t 焦≈ /
2184 元 RMB/ t 焦

脱硫 12. 8 公顷

2. 3   日本正推进 SCOPE21 炼焦新技术 SCOPE21 的含义是 “面向 21 世纪高效与环保

的 SCOPE21 新炼焦技术的研究 , 以应对 21 世纪初 到来的焦炭供应不足问题 。该研究的特点和目标如 下 : 将炼焦利用劣质煤比例从 20 %提高到 50 % ; 将 焦炉生产效率提高 3 倍 ; 使炼焦过程产生的 NOx 减 少 30 % ; 实现无烟无尘密闭生产 ; 节省能源 20 % 。 SCOPE21 工艺流程示意见图 2 。

型超级焦炉” 。针对当今炼焦工艺存在的许多需要 解决的问题 ( 如 : 煤资源的有效利用 、 环境保护等 ) , 1994 年 ,日本钢铁联盟与日本煤利用中心合作投入 110 亿日元 ( 约等于 7. 5 亿人民币 ) , 开展为期 10 年

图 2  SCOPE21 工艺流程
中国炼焦工业现状及其发展趋势

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   2001 年完成中试的基础上 ,2003 年 3 月起 在 进行了 1 年单孔炉 ( 50t 焦炭/ d) 半工业试验 。其煤 处理量为 6t/ h ,为实际设备的 1/ 10 ~ 1/ 20 。单孔炉 尺寸为高 × × = 7. 5 ×8 ×0. 45m , 炉长是实炉 长 宽 的 1/ 2 ,炉高与炉宽与实炉相同 。共试验 440 炉 ,取 得较好的阶段成果 。 平均焦炭强度 D I150 = 84. 8 ,比通常值高2. 5 ,在 15 非粘结煤配比为 50 %时 , 操作也没有问题 ; 在装入 煤 T = 330 ℃、 炉温 1250 ℃时 , 结焦时间为 7. 4h , 生 产率提高 2. 4 倍 ; 焦炉废气中 NOx 浓度在 100ppm 以下 ; 工艺能耗降低 21 % ; 占地面积节约 1/ 2 ; 设备 费降低 16 % ; 总生产成本降低 18 % 。
3  中国焦化工业今后发展 3. 1   焦炉大型化

与传统的湿熄焦相比 , 干熄焦有以下诱人的特 点 : 可回收 80 %的红焦显热 ; 减少对环境的污染 ; 改 善焦炭质量或在保持焦炭质量不变的条件下 , 多配 入 10 %~20 %的弱粘结性煤 ,合理利用煤炭资源 。 国家发展与改革委员会大力倡导焦化厂建设干 熄焦装置 。现在我国正在生产的干熄焦装置共 21 套 ,干熄焦炭年产量 1150 万 t , 以 2003 年全国机焦 总产量 13570 万 t 计 ,干熄焦率为 8. 5 % 。国家先后 2 次将 21 个干熄焦项目列为重点技术改造 “双高一 优” 项目及国债项目 ,在资金上给予大力支持 。预计 2005 年底 ,我国至少有 20 套新建成的干熄焦装置 投产 ,干熄焦年产量将达到 3000 万 t 。 3. 3   提高焦炭质量 焦炭质量直接影响高炉的生产 ( 见表 8 ) 。提高 焦炭质量的途径及其效果见表 9 。 3. 4   加强炼焦生产的环境保护 我国焦化企业在环保方面欠账太多 , 今后必须 加强焦化企业的环保工作 。坚决取缔全部土焦 、 改 良焦和违规建设的焦炉 ; 已投产焦化厂必须严格按 照国家环保要求 ,补建和完善各种环保措施 ; 新建焦 化厂必须同步建设 、 同步投产各种环保措施和装置 。 3. 5   合理利用炼焦煤源 目前中国煤炭探明储量已超过 1 万亿 t 。在全 国煤炭储量中 ,烟煤约占总储量的 3/ 4 左右 ,其中气 煤 、 3 焦煤 、 、 、 1/ 肥煤 焦煤 瘦煤等炼焦用煤占烟煤储 量的 50 %左右 。在炼焦煤中 ,以气煤和 1/ 3 焦煤的 比例最大 ,约占炼焦煤资源的一半 ,焦煤占炼焦煤资 源的近 20 % , 瘦煤占炼焦煤资源的近 15 % , 肥煤和 气肥煤的储量在炼焦煤中的比例最少 , 约占 10 % 。 因此 ,应尽量多采用捣固炼焦 、 选择性粉碎 、 配型煤 、 煤调湿 、 干熄焦等能扩大弱粘结煤配比的生产工艺 和设施 ,坚决淘汰以大比例主焦煤配比为主的土焦 生产工艺 。

炭化室加宽加高 、 提高单孔炭化室产焦量是焦 炉的发展方向 。 中国目前正在生产的最大焦炉炭化室高为 6m , 鞍山焦耐设计总院正在开发炭化室高 6. 5m 的顶装 焦炉和炭化室高 5m 的捣固焦炉 。2003 年初 , 兖矿 集团有限公司购买了德国年产 200 万 t 焦炭的凯泽 斯图尔焦化厂 ( 7. 63m 焦炉 ) 的全部设备和技术 。 2004 年初 ,太钢焦化厂引进德国 7. 63m 焦炉技术和 设备 ,建设年产 230 万 t 焦炭焦化厂的合同正式签 约 。预计我国第 1 座炭化室高为 7. 63m 的焦炉将 于 2005~2006 年投产 ,这将大大推动中国焦炉大型 化和技术进步的进程 。 今后 3~5 年内 ,中国还需要建设一定数量的炭 化室高度为 6m 、 5m 、 63m 的顶装焦炉和炭化室 6. 7. 高度为 4. 3m 、 的捣固焦炉 ,以取代目前由土焦和 5m 小机焦所占领的市场份额 , 提高焦炉的整体大型化 水平 。 3. 2   大力推广干熄焦技术
焦炭质量变化 量百分点/ % M40 提高 1
M10 下降 0. 1

表8  焦炭质量变化对高炉生产指标的影响 高炉利用系 数/ t · - 3 · m d + 0. 04
+ 0. 05
1

综合焦比
- 5. 6/ kg·t - 7/ kg·t
1 1

生铁产量

灰分升高 1 硫分增加 0. 1 水分增加 1

+ 1 %~2 % + 3 %~6 % + 1. 1 %~1. 3 %

- 2% - 5%

( 下转第 19 页) 16
中国煤炭第 30 卷第 10 期 2004 年 10 月

将在 2005 年实现销售联合 ,通过并购 、 重组 ,扩张生 产规模 ,到 2008 年实现焦炭产量 1500 万 t 以上 ,并 同时开展海内外上市工作 , 将北方焦化股份公司建 设成为 “中国第一 ,世界领先” 跨行业 、 跨地区和跨国 经营的大型国际化焦化企业集团 。 2. 4   完善创新体系 ,提高核心竞争力 首先 , 公司已建立以技术中心为主要形式的企 业技术创新体系 , 为企业发展提供了技术支撑 ; 第 二 ,加大了研发资金的投入力度 , 形成多层次 、 多元 化、 多渠道的投资体系 ,为企业技术创新提供了资金 保障 ; 第三 ,应营造优惠的政策环境 , 吸引国内外专 家和高新技术人才参与中煤焦化的技术创新工作 , 培养实用型和复合型科技人才 , 为他们构建一个实 现自身价值的发展平台 ; 第四 , 要加强与高等院校 、 科研机构及国际间的技术合作与交流 , 形成以项目 为载体 、 企业牵头 、 联合攻关 、 共同开发的 “产学研” 合作机制和科技成果转化体系 , 使中煤焦化在煤焦
( 上接第 16 页)  
新    技 术 优化配煤 煤捣固/ kg· - 3 m 型煤压块/ kg· - 3 m 煤调湿 选择粉碎 煤预热 焦炉大型化 降低结焦速度或焖炉 干法熄焦

化领域的研发能力达到国际先进水平 , 拥有一批具 有自主知识产权的主导产品和关键技术 , 增强企业 持续创新能力 ,使煤焦化产业具备核心竞争力 。 中煤焦化控股公司主要研发的共性和关键技术 包括 : ( 1) 开发新型炼焦工艺 , 如环保清洁型的热回 收焦炉 、 型焦炉 、 快速炭化炉 ; ( 2 ) 充分利用气煤 、 瘦 煤、 、 贫煤 无烟煤等劣质煤资源 , 开发劣质煤炼焦的 新技术 ,提高焦炭质量 ; ( 3 ) 开展煤焦油加工工艺技 术和煤焦油精细化工产品的研究 , 重点研究开发技 术难度较大的煤焦油沥青系列产品 , 如煤焦油沥青 树脂 ( 炭 - 炭材料) 的开发和应用 ,针状焦 、 延迟焦化 制石油焦 、 碳黑等 ; ( 4 ) 焦炉煤气转化制甲醇工艺技 术的研究和应用 , 开发二甲醚 ( DM E) 、 碳酸二甲酯 (DMC) 、 甲基叔丁基醚 ( M TB E) 等后续系列产品 ; ( 5) 焦炉煤气直接还原炼铁 ( 海绵铁 ) 的工艺技术研 究 ; ( 6) 煤焦化产业环保治理技术的研究等 。
( 责任编辑   康淑云)

表9  各种措施对提高焦炭质量的效果 主      要 条 件 优化煤源及煤岩学配煤 装炉煤料散密度提高到 950~1150 堆密度 > 800 装炉煤水分稳定在 6 % ,装炉煤料散密度提高 4 %~7 % 散密度提高 5 %~10 % 煤预热到 150~250 ℃ 炭化室高度从 4. 3m 提高到 6m 结焦时间延长 1h 干法熄焦与湿法熄焦比
M40 提高/ % 1~6 1~3 1~4 1~6 2~4 1 3~8

提高焦炭质量效果 M10 降低/ % CSR 提高/ % 随煤源而定 2~4 1~6 2~4 1~10 DI15 150 提高 0. 8~1. 5 1~2 1~4 2~5 1~10 1~2
0. 3~0. 8

   2003 年我国出口炼焦精煤 1314 万 t , 现国家已 决定 ,2004 年将适当减少煤炭出口量 , 并将炼焦精 煤的出口退税率从 13 %调至 5 % , 以有助于增加国 内市场炼焦煤供应量 。
4  结语

焦工业要实现的目标 。
参考文献
1  黄金干 . 中国炼焦生产 、 消费和贸易与世界炼焦工业

发展 . 2004 年第二届中国炼焦技术及焦炭市场国际大会文 集 ,2003. 06
2  中国金属学会炼焦化学专业委员会 、 鞍山焦化耐火

钢铁工业的快速发展为焦化工业的发展提供了 前所未有的机遇 。但随着焦化工业的迅猛发展 , 也 出现了许多意想不到的问题 , 向焦化工作者提出了 新的挑战 。中国面临着从炼焦生产大国向炼焦工业 强国转变的艰巨任务 。加快产业结构的调整 , 合理 利用煤炭资源 ,在以大型现代化焦炉替代土焦和中 小型机焦炉的同时 ,以先进的环保 、 节能和自动化技 术改造现有炼焦生产企业 , 将是未来几年内中国炼
走新型工业化道路   “焦与化” 促进 的平衡发展

材料设计研究总院 . 焦化工业生产技术专业报表 . 1997 ~
2003 年度 3  王维兴 .“不利” 尚待消化 挖潜仍需努力 . 中国冶金

报 ,2003. 03. 11
4  李新创 . 中国钢铁工业 : 何去何从 —— — 论影响我国钢

铁工业发展的十大因素 . 中国冶金报 ,2004. 02. 14
5  王维兴 . 高炉炼铁精料的内涵 . 中国冶金 ,2000 ( 2) 6  吴宽鸿 . 中国炼焦煤的现状 . 炼焦协会三届三次理事

大会交流文章 . 2003. 11

( 责任编辑   康淑云)

19

Abstracts in Engl ish
Some thoughts on the operation strategy of state - own coal enterprise  The aut hor attaches great importance on tion of operation st rategy of state - own coal enterprise , int roduces eight sub - st rategies and discusses implement and cont rol of operation st rategy of state - own coal enterprise t he formulation of operation st rategy of state - own coal enterprise , put s forwards t hree principles for t he orienta2 Currentconditions and development tendency of China Coke industry  This paper has a overall analysis on t he Analysis and prediction of medium and long term coal supply and demand in China  This paper analyses t he main coal consuming sectors , investigates and analyses capacity of current and under - const ruction coal mines. to 2020. Constructing coal mine mouth power plant with Chinese characteristics   Considering t he economic development heat - elect ricity cogeneration plant wit h Chinese characteristics is t he optimum of coal production and consume. Guarantee work safety of coal mine by intensive and high - eff icient production  This paper analyses t he reasons ment of conditions of work safety of China coal mine.

indust ry.

ply. The paper also predict s t he coal demand by met hods of coal consuming elastic coefficient and calculation of

Based on t he comprehensive analysis , t he paper present s t he prediction result of coal supply and demand f rom 2004

ory of comminution and engineering practices , t he paper has a t horoughly analyses and st udy on some technological and recommends successf ul drilling and blasting technology.

issues t hat affect t he drilling and blasting. Then t he aut hor put s forward some reasonable technological parameters

cally meet t he need of production , but gap still exist between China and foreign.

forward t hat high efficient separation of coal before burning is necessary and const ruction of large coal mine mout h

for t he bad conditions of work safety of China coal mine and expatiates t he relationship between work safety and in2 tensive and high - efficient production. Then t he aut hor int roduces common intensive and high - efficient produc2 tion technology and put s forward t hat intensive and high - efficient production is t he main approach for improve2

power , high st rengt h , high reliability and mechat ronics. In t he aut hor’ opinion , homemade equipment can basi2 s and energy st ruct ure of China society , t he aut hor point s out t hat coal will still be t he main primary energy of China in t he next twent y years. Based on t he analysis of serious problems exist in t he utilization of coal , t he aut hor put s

current sit uation f rom production , price , environment protection , quality , and technology and int roduces t he de2 velopment tendency of foreign coke indust ry. Then t he paper point s out t he development direction of China coke velopment directions of high efficient and safe f ully - mechanized coal winning face equipment s should be large

change and sit uation of coal consume in China and reason for rapid increase of coal demand and shortage of coal sup2

t hor int roduces t he current conditions of equipment s of f ully - mechanized working face and concludes t hat t he de2

Some technical issues on the qual ity improvement and velocity increase of drill ing and blasting   Combining t he2 Equipments of f ully - mechanized working face : current conditions and gap bet ween China and f oreign  The au2


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