简述捣固焦炉成套机械设备大型化发展

马耀新

摘 要： 针对国内已经投产和在建的焦化项目，结合焦化市场整体趋势，论述捣固焦炉成套设备大型化发展。

关键词：捣固焦炉 机械设备 大型化

1背景

炼焦工艺的核心由焦炉炉体和焦炉机械两部分组成。焦炉炉体是对焦煤进行密封高温处理变成焦炭的主体；焦炉机械则是对焦煤和焦炭进行机械化装卸及初加工的主体。

2 捣固焦炉成套机械设备的用途及规格

捣固焦炉成套机械设备是为冶金、化工和制煤气等企业的捣固焦炉生产服务的专用移动式机械设备，完成从煤塔取煤、捣固煤饼、装煤、推焦、熄焦等任务。目前，国内设计的捣固焦炉类型根据炭化室高度分为4.3米捣固焦炉、5.5米捣固焦炉、6米捣固焦炉、6.25米捣固焦炉。

焦炉形式按装煤方式分类有顶装和捣固两大类；按炭化室高度分类主要有4.3米、5.5米、6米、6.25米、7米、7.63米等系列。由于我国整体工业水平的迅速提升，焦化市场也日益繁荣，捣固焦炉的市场份额正在逐年增加，捣固炼焦技术得到了长足发展，并在逐步取代传统顶装焦炉。目前6.25米及6.25米以下规格的焦炉中，捣固型焦炉比例已经达到50%；在新开工建设的6.25米及6.25米以下规格的焦炉中捣固型焦炉比例已经达到90%以上。同时，从炭化室高度来看，5.5米捣固焦炉经过将10年的发展已经非常成熟，6米、6.25米焦炉等更大型捣固焦炉以5.5米的技术和经验为支撑，受到越来越多焦化厂家的青睐。可以说，捣固焦炉大型化已经成为炼焦行业最热门、最具潜力、最适合我国国情、最符合科学发展观的发展方向，必然在未来30年的世界炼焦行业保持主导地位。

3 捣固焦炉大型化的优势

捣固焦炉大型化之所以如此繁荣，因为相比于顶装焦炉、小型焦炉有着以下优点：

1）大型捣固焦炉完成相同炼焦任务所需的焦炉孔数少，每天的出炉次数和泄露点少，从而减轻装煤、推焦的阵发性污染和连续性污染。

2）采用大容积焦炉，吨焦的炉体表面积小。因此散热损失小，有利于提高焦炉热效率，从而降低炼焦工序能耗。

3）采用大型捣固焦炉可以提高劳动生产率，降低操作费用，减少生产定员。

4）采用大型焦炉后，由于焦炉孔数少，焦炉机械台数减少。

5）捣固焦炉焦炉大型化后，不但炭化室高度增高，而且宽度加宽，有利于提高焦炭质量、延长焦炉和焦炉机械的使用寿命。

6）捣固焦炉对焦煤的质量要求比顶装焦炉低，有利于降低炼焦原材料成本。

7）搗固焦炉煤饼密度比顶装焦炉煤饼密度大，相同规格炭化室的出焦量高。

正因为以上优点，大型捣固焦炉稳稳占据了炼焦市场的大部分份额。随着焦炭需求的逐年递增，在土地资源相对紧缺的情况下，顶装型焦炉向捣固型焦炉转变、小型焦炉向大型焦炉转变已成为行业共识，捣固焦炉大型化已是炼焦行业发展的必然趋势和进一步增加焦炭产量的必由之路。

4 捣固焦炉成套机械设备大型化的可行性分析

A、设计原则和技术依托

开发捣固焦炉系列成套机械设备首先要立足于国内多年生产和使用经验，结合先进的设计理念、设计方法，同时吸收国外先进设备的设计方案，取其精华、去其糟粕，从而设计出具有中国特色的、具有市场竞争力的、具有完全自主知识产权的先进设备。另外，从加工和制造工艺上，利用太原重工现有的先进设备，提升捣固焦炉设备关键部位的加工制造精度，以满足大型焦化设备的使用可靠性。最后，通过国内、国外焦炉设备的使用情况进行对比，从设计、制造、安装等方面分析设备的先进性和设备存在的问题，选定既先进又成熟的设计方案，并同时对存在的问题进行有效的处理。

B、国内、国外捣固焦炉设备的现状

目前，国内6.25米以下的捣固焦炉成套设备都是具有自主知识产权的原创设计，部分设备虽有局部借鉴了国外技术，但相关部分均进行了国产化处理。6.25米及以上的捣固焦炉均为与国外合作生产的设备，不具有自主知识产权，时时受到国外公司的限制，但由于国外技术相对成熟，国内市场还是比较认可。

5开发捣固焦炉成套机械设备的必要性

作为国内首套4.3米捣固焦炉设备的研发者，太原重工在目前焦化设备市场所占份额已达到40%，并占据着天时、地利、人和。首先，山西为我国煤炭资源大省，周边地区如内蒙古、河南、河北等地煤炭资源也很丰富，太原重工位居地理中心，产品影响力的辐射面广； 其次，太原重工技术中心为国家级技术中心，排列第13位，具有雄厚的研发实力。最后，太原重工长期致力于焦炉机械设备的研发，先后开发有4.3米顶装、4.3米捣固、热回收焦炉设备、5.5米捣固、6米顶装、6米捣固、6.25米捣固、6.3米捣固、7米顶装、7.63米顶装等十几个系列的成套设备，经验丰富，技术成熟。

1）组织规模

太原重工技术中心拥有专业的焦炉机械设备研发团队、配备专门负责焦化设备生产的焦化分公司，产品的设计、制造、安装均遵循ISO9001质量体系认证标准。设备在使用过程中证实了太原重工的产品质量非常稳定，受到用户的一致认可。

2）产品切入点

太原重工的焦炉设备在满足焦化生产基本要求的前提下，增加了许多人性化、辅助性质的设施，以实现最大限度实现自动化、最大限度满足环保要求、最大限度降低劳动量。在设备选型上进行了国产化处理，在保证设备正常、稳定运行的情况下，最大限度的降低了生产成本，同国外同类产品相比，具有绝对的价格优势。

太原重工开发捣固焦炉系列成套机械设备主要是致力于大型捣固焦炉，特别是6.25米以上捣固焦炉机械设备的自主研发，采用国外设备成熟技术，结合我国国内生产的实际需要，改进国外设备相对浮夸、使用效果欠佳的结构，最大限度的达到实用、人性化、自动化水平较高的目标。endprint

3）技术及自主知识产权依托

太原重工2002年第一套4.3米捣固焦炉成套设备投产以来，共生产了80余套4.3米捣固焦炉设备、70余套5.5米捣固焦炉设备、4套6米捣固焦炉设备、1套6.25米捣固焦炉设备和多套6米顶装、7米顶装、7.63米顶装焦炉设备。

在多年的产品研发过程中，太原重工始终将产品质量和产品性能放在了第一位，在焦炉产品设计过程中申请使用新型专利40余项，发明专利15项。

6市场需求情况和风险分析

国内捣固焦炉的需求逐年增加，每年5.5米及以上规模的捣固焦炉产值大概在20亿元人民币左右，而随着市场对焦炭及化产产品的需求不断增加，6米以上捣固焦炉的比例也在持续增加。

近几年，第三世界国家逐渐崛起，经济发展带动了煤炭、化工、钢铁等相关行业，焦炭需求量也日益增加。欧洲的焦化工艺最为先进，但由于造价太高，不适合发展中国家使用，中国制造的焦化设备性能参数完全满足焦化工艺的要求，机构全部实现国产化，成本比国外产品低，非常适合发展中国家使用。太原重工已经向印度、伊朗等国家出口了十余套捣固焦炉成套设备。

结束语

综合上述分析，捣固焦炉成套机械设备的大型化是必要的也是必然的趋势。基于太原重工在国内焦化市场的领先地位，经过多年的研究和实践，5.5米及5.5米以下规模的捣固焦炉设备技术已经非常成熟，下一步面临的挑战是对6.25米捣固焦炉设备的国产化设计和7米捣固焦炉成套设备的研发。

6.25米捣固焦炉设备的国产化是以合作生产的国外设备为依托，通过计算、有限元分析、三维设计等手段，以满足使用、降低制造成本為目的进行的技术设计。

7米捣固焦炉成套设备的研发需要与具有焦化工艺设计资质的设计院配合设计。从项目的研发到投产需要进行大量的考察、论证、评审等工作。

目前，太原重工的捣固焦炉设备在市场上基本占据40%的市场份额，在众多的加工制造企业中，太原重工以其绝佳的地理位置、成熟专业的研发团队、雄厚的加工制造能力、完善的售后服务，得到了业内人士认可。随着太原重工对大型焦炉设备的不断研发，将不断提升市场占有率。

参考文献：

[1] 中国重型机械工业协会 重型机械标准 云南：云南科技出版社 2007

[2] 机械设计手册编委会机械设计手册 北京：机械工业出版社 2004endprint