2.2 干熄焦技术的主要优点
干法熄焦与湿法熄焦相比具有环境污染少、焦炭质量高和余热回收高等显著优点,具体体现在以下几个方面:
(1) 采用湿法熄焦,每熄一吨红焦炭要将约0.5t含有大量酚、氰硫化物及粉尘的蒸汽抛向天空,严重地污染了大气及周围的环境。这部分污染占炼焦对环境污染的三分之一,且很难找到比较好的治理方法。干法熄焦利用载气在密闭系统中将红焦熄灭,并配备良好的除尘设施,不污染环境。同时载气冷却所回收的热量能够产生蒸汽,并可用于发电,可以避免相同规模的锅炉对大气的污染,尤其减少了CO2向大气的排放。
(2) 采用干法熄焦能显著地提高焦炭的强度,焦炭块度更均匀。在湿法熄焦过程中,红焦被水急剧冷却,由于热应力的作用,焦炭内部产生大量细微裂纹,不仅降低了焦炭的机械强度,而且提高了焦炭的反应性、降低了反应后强度。而干熄焦过程没有冷热急冲击现象使得焦炭具有较高的强度,焦炭在高炉冶炼过程中不易破碎,从而改善了高炉料柱的透气性结果使冶炼条件得到改善,这尤其对采用喷煤粉技术的大型高炉效果更加显著。
(3) 出炉红焦的显热约占焦炉能耗的35~40%,这部分能量相当于炼焦煤能量的5%左右。如果将这部分能量回收并充分利用,可以大大降低冶金产品成本,起到节能降耗的作用,采用干法熄焦可回收~80%的红焦显热。新日铁株式会社曾对其企业内部包括干熄焦、高炉炉顶煤气压差发电等节能项目效果进行过分析,结果干熄焦装置节能占总节能的50%。
(4) 除上述优势外,干熄焦技术的技术优势和经济效益还体现在焦炭质量提高带来的炼铁效益上。大型高炉对焦炭的强度、反应性等质量指标要求很高,使用干熄焦技术处理的高质量焦炭能为大型高炉带来明显的经济效益。同时,在保证大高炉对冶金焦质量要求的前提下可以多配入低质量的炼焦煤。这不仅降低了冶金企业的生产成本,而且扩大了炼焦煤资源。鉴于干熄焦技术有明显的节能与改善焦炭质量的作用,能促使大型高炉的技术经济指标得到较大幅度的改善,有较好的经济效益。
纵观干熄焦整个工艺与技术,虽然在我国经历了二十多年的使用,积累了一定的经验,但在干熄炉内两相流动与传热理论研究、生产过程优化在线控制以及如何降低操作负荷提高系统运行效率等方面研究进展远更不上生产需要。其次,在干熄炉设备结构改造与均匀布料、红焦高温烧蚀、减少和避免焦炭堵塞等方面的研究十分欠缺。在保证焦炭质量的前提下,如何充分利用干熄焦对提高焦炭质量的作用,进一步优化炼焦配煤工艺与技术,充分利用低价值炼焦煤方面的研究十分迫切。
2.3 几种典型干熄焦的特点
2.3.1 德国TSOA公司
德国TSOA公司设计的干熄焦技术特点如下:
(1)干熄炉设计为方形;
(2)干熄炉和锅炉之间不设一次除尘器;
(3)循环风机采用变频调速;
(4)采用分格摆动式排焦,以保证焦炭排除温度均匀。
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