焦爐(lu)大型化(hua)是煉焦行業可(ke)持(chi)續發展的(de)必然趨勢，大型焦爐(lu)可(ke)明顯提(ti)高勞動生(sheng)產率(lv)，減少煉焦過程對環境(jing)的(de)污染，并提(ti)高焦炭質量。

        一、頂裝焦爐
        我國大容積焦爐及裝備技術起步較晚。在上世紀80年代中期前，我國焦爐仍然是以炭化室高4.3m的58型頂裝焦爐及其改進的80型焦爐為主，其爐組最大產能為90萬t/a（2×65孔）。80年代中期，在消化吸收寶鋼引進日本新日鐵M型焦爐基礎上，中冶焦耐院研制了炭化室高6.0m、單孔炭化室容積38.5m3的大容積焦爐，1987年第一座6.0m頂裝焦爐在北京焦化廠建成投產，標志著焦爐大型化技術的開始并得到迅速的推廣運用，這種爐型成為我國近年來的主流爐型。
        進入21世紀，我國鋼鐵工業迅猛發展，為適應國家鋼鐵工業可持續發展、節能降耗、環保以及高爐大型化發展要求，自2003年以后，山東兗礦國際焦化公司、太鋼、馬鋼、武鋼、沙鋼等分別從德國引進7.63m超大容積焦爐并相繼投產。由于從國外引進技術和設備建設超大容積焦爐存在投資高（引進技術費約2200萬歐元）、適應國內煉焦煤種窄等問題，2005年中冶焦耐院自行開發了7.0m超大容積焦爐并在近幾年國內新建項目中推廣采用。
        目前，我國(guo)生(sheng)產的頂裝焦爐有4.3m，5.5m，6.0m，7.0m，7.63m 五種規格爐型。

        二、搗固焦爐
        將配合煤用搗固機搗實成體積略小于炭化室的煤餅后，推入炭化室煉焦稱為搗固煉焦。搗固煉焦起源于德國，1882年德國最先采用搗固煉焦，從20世紀開始，搗固煉焦技術在一些高揮發分中等或弱粘結性煤儲量豐富而焦煤缺乏的國家和地區相繼被采用。搗固煉焦作為一種先進的煉焦方法，與傳統頂裝煤煉焦相比，煤堆密度由頂裝煤的0.75t/m3左右提高到1.00～1.15t/m3，成焦后強度可提高3～6%，入爐煤料高揮發分弱粘結性煤或非粘結性煤配入量可達20～25%。
        2002年以前，我國的搗固焦爐生產規模較小，搗固焦爐炭化室高度為2.8m,3.2m,3.8m，與頂裝煉焦技術相比發展較慢。主要原因是長期以來搗固機械不過關，煉焦煤供應相對充足。隨著國家嚴格的節能降耗，環保和可持續發展政策的出臺以及鋼鐵產能的急劇擴張，優質煉焦煤供給日益緊缺，我國搗固煉焦技術應運而生并迅速發展。
        2000年，中冶焦耐院開發的炭化室高4.3m JNDK43-99D型大型搗固焦爐，2002年底在山西茂勝集團公司首次成功使用。
        2006年，化二院開發的炭化室高5.5m搗固焦爐，在云南曲靖云維公司建成投產。
        2007年，中冶焦耐院與德國伍德公司合作開發的世界上最大的炭化室高6.25m搗固焦爐為唐山佳華公司采用，并于2008年底建成投產（4×46孔,220萬噸）。目前，該爐型已國產化并得到迅速推廣。
        2010年，武科大開發的6.0m搗固焦爐在河南平頂山中鴻煤化公司建成投產。
        短短十年間，我國搗固焦爐大型化技術開發與建設，取得了長足進步，使我國搗固煉焦技術步入世界先進前列。
        現在(zai)我國(guo)正在(zai)運行的(de)搗固焦爐(lu)300多(duo)座，產能(neng)達(da)到約(yue)1.5億噸，(其中約(yue)75%為4.3m搗固焦爐(lu)，且大多(duo)建在(zai)獨立(li)焦化廠)，每年相(xiang)當于少用強粘結性焦煤(mei)、肥煤(mei)2000多(duo)萬噸，大大緩解了我國(guo)主焦煤(mei)的(de)供應。

        三、焦爐大型化技術經濟優勢
        焦爐大型化的特點是炭化室高，容積大，單孔產量高，具有明顯的技術經濟優勢：
        1、基建投資省。焦爐大型化，同樣的產量時，炭化室孔數減少，所以相應使用的筑爐材料、護爐鐵件、煤氣、廢氣設備等均減少，使基建費用降低。
        2、勞動生產率高。由于每班每人處理的煤量和生產的焦炭多，勞動生產率高，生產成本低。
        3、減輕環境污染。由于裝煤、出焦次數減少，爐體密封面減少，泄漏機會減少，大大減少了生產過程中散發的污染物，同時，也節約了用于環保設施的投資和操作費用。以7.0m焦爐與6.0m焦爐相比，煉焦過程污染物排放總量7.0m焦爐比6.0m焦爐減少了30%以上。新開發的焦爐過程加熱系統，采用分段加熱復合燃燒新技術，使焦爐煙氣中N0x含量降低25～50%。
        4、熱損失小，熱效率高。由于噸煤的散熱面減少，熱損失降低，熱效率提高，加上蓄熱室長向采用分格換熱、焦爐加熱計算機自動控制等新技術，使噸焦耗熱量降低24000kcal。
        5、有利于改善焦炭質量。焦爐大型化，由于煤堆密度增大，有利于焦炭質量的改善。6.0m頂裝爐煤堆比重由0.75t/m3左右提高到0.8t/m3，焦炭質量M40提高3～4%，M10降低0.5%；搗固焦爐煤堆比重達到1～1.15t/m3，焦炭質量M40提高3～6%，M10降低2～4%，反應后強度（CSR）提高2～5%。顯著的提高了焦炭質量。
        6、占地面積小，噸焦投資費用低。（7.63m焦爐由于引進德國伍德公司和夏爾克公司專利技術和進口部分關健設備，噸焦投資大于國產6.0m，7.0m焦爐）
        7、焦爐機械使用套數減少，設備利用率提高，維修費用降低。
        8、搗固焦爐大型化除上述優勢外，還突出表現在可比常規頂裝焦爐多用20-25%的高揮發分弱粘性煤或非粘結性煤，少用主焦煤。除節約優質煉焦煤外，可降低噸焦入爐煤成本，具有明顯的降成本效益。
        目前，全國炭化室高5.5m搗固焦爐， 6.0m頂裝焦爐及以上大容積焦爐產能1.75億噸左右，約占常規焦爐總產能的35%。山西省“十二五”規劃要求，到2015年底，5.5m搗固焦爐，6m以上頂裝焦爐產能合計達到5600萬噸以上，占山西省焦炭總產能的約50%。
        焦爐大型化是技術進步、節能環保、可持續發展的必然趨勢。目前世界上炭化室高度最高的搗固焦爐是德國迪林根焦化廠1984年建成的6.25m搗固焦爐，（我國于2007年合作開發的6.25m搗固焦爐在唐山佳華公司建成投產）；炭化室高度最高的頂裝焦爐是德國schwelgern焦化廠2003年建成的8.43m頂裝焦爐，單孔炭化室有效容積達93m3，單孔產焦量達54.5噸。從技術經濟比較分析，焦爐炭化室也不是越高越寬越好。以炭化室寬度為例，根據我國對炭化室寬350、450、500、600mm做煉焦試驗研究表明，粘結性好的煤料在頂裝寬炭化室焦爐生產出的焦炭各項指標均好，而采用粘結性差的煤料，其所生產出的焦炭M10、CSR性能變差，氣孔率和氣孔平均直徑變大，氣孔壁變薄。因此，要符合我國煉焦生產應多用弱粘結性煤而少用主焦煤的國情，炭化室不是越寬越好，而選擇在450-550mm為宜。可使煉焦配煤范圍寬一些，成本低一些。
        同理，炭化室越高，焦爐筑爐材料、焦爐機械設備等技術要求、制造難度相應提高，噸焦投資反而有可能增加。目前引進的7.63m焦爐采用德國技術，國產化程度低，投資成本高，短時間不宜推廣。
        從我(wo)國現有(you)焦(jiao)爐(lu)(lu)爐(lu)(lu)型結構和(he)使用情況來看，4.3m 搗(dao)(dao)(dao)固(gu)焦(jiao)爐(lu)(lu)和(he)6m頂裝焦(jiao)爐(lu)(lu)還是主力爐(lu)(lu)型（占(zhan)總(zong)焦(jiao)爐(lu)(lu)數的(de)百分(fen)比(bi)較高）。近(jin)十年來，焦(jiao)爐(lu)(lu)大(da)型化發展迅猛，還有(you)一個推廣過(guo)程和(he)技術消化鞏(gong)固(gu)過(guo)程。在今后一段時期內，在現有(you)焦(jiao)爐(lu)(lu)一代爐(lu)(lu)齡結束后，可采用6.0m和(he)6.25m搗(dao)(dao)(dao)固(gu)焦(jiao)爐(lu)(lu)，取(qu)(qu)代目(mu)前(qian)的(de)4.3m搗(dao)(dao)(dao)固(gu)焦(jiao)爐(lu)(lu)；7.0m和(he)7.0m以上國產(chan)(chan)化頂裝焦(jiao)爐(lu)(lu)取(qu)(qu)代6.0m頂裝焦(jiao)爐(lu)(lu)；目(mu)前(qian)新建(jian)焦(jiao)爐(lu)(lu)按國家2008年版(ban)《準入條(tiao)件》執行。同(tong)時，為節約(yue)優質主焦(jiao)煤(mei)，應提高搗(dao)(dao)(dao)固(gu)焦(jiao)爐(lu)(lu)產(chan)(chan)焦(jiao)所占(zhan)比(bi)重(zhong)(zhong)，并(bing)著重(zhong)(zhong)研(yan)究搗(dao)(dao)(dao)固(gu)煉(lian)焦(jiao)技術和(he)在3000m3、5000m3大(da)型高爐(lu)(lu)的(de)應用技術。

        附：不同規格焦爐參數比較表