馬耀新

摘 要： 針對國內(nèi)已經(jīng)投產(chǎn)和在建的焦化項目，結合焦化市場整體趨勢，論述搗固焦爐成套設備大型化發(fā)展。

關鍵詞：搗固焦爐 機械設備 大型化

1背景

煉焦工藝的核心由焦爐爐體和焦爐機械兩部分組成。焦爐爐體是對焦煤進行密封高溫處理變成焦炭的主體；焦爐機械則是對焦煤和焦炭進行機械化裝卸及初加工的主體。

2 搗固焦爐成套機械設備的用途及規(guī)格

搗固焦爐成套機械設備是為冶金、化工和制煤氣等企業(yè)的搗固焦爐生產(chǎn)服務的專用移動式機械設備，完成從煤塔取煤、搗固煤餅、裝煤、推焦、熄焦等任務。目前，國內(nèi)設計的搗固焦爐類型根據(jù)炭化室高度分為4.3米搗固焦爐、5.5米搗固焦爐、6米搗固焦爐、6.25米搗固焦爐。

焦爐形式按裝煤方式分類有頂裝和搗固兩大類；按炭化室高度分類主要有4.3米、5.5米、6米、6.25米、7米、7.63米等系列。由于我國整體工業(yè)水平的迅速提升，焦化市場也日益繁榮，搗固焦爐的市場份額正在逐年增加，搗固煉焦技術得到了長足發(fā)展，并在逐步取代傳統(tǒng)頂裝焦爐。目前6.25米及6.25米以下規(guī)格的焦爐中，搗固型焦爐比例已經(jīng)達到50%；在新開工建設的6.25米及6.25米以下規(guī)格的焦爐中搗固型焦爐比例已經(jīng)達到90%以上。同時，從炭化室高度來看，5.5米搗固焦爐經(jīng)過將10年的發(fā)展已經(jīng)非常成熟，6米、6.25米焦爐等更大型搗固焦爐以5.5米的技術和經(jīng)驗為支撐，受到越來越多焦化廠家的青睞。可以說，搗固焦爐大型化已經(jīng)成為煉焦行業(yè)最熱門、最具潛力、最適合我國國情、最符合科學發(fā)展觀的發(fā)展方向，必然在未來30年的世界煉焦行業(yè)保持主導地位。

3 搗固焦爐大型化的優(yōu)勢

搗固焦爐大型化之所以如此繁榮，因為相比于頂裝焦爐、小型焦爐有著以下優(yōu)點：

1）大型搗固焦爐完成相同煉焦任務所需的焦爐孔數(shù)少，每天的出爐次數(shù)和泄露點少，從而減輕裝煤、推焦的陣發(fā)性污染和連續(xù)性污染。

2）采用大容積焦爐，噸焦的爐體表面積小。因此散熱損失小，有利于提高焦爐熱效率，從而降低煉焦工序能耗。

3）采用大型搗固焦爐可以提高勞動生產(chǎn)率，降低操作費用，減少生產(chǎn)定員。

4）采用大型焦爐后，由于焦爐孔數(shù)少，焦爐機械臺數(shù)減少。

5）搗固焦爐焦爐大型化后，不但炭化室高度增高，而且寬度加寬，有利于提高焦炭質(zhì)量、延長焦爐和焦爐機械的使用壽命。

6）搗固焦爐對焦煤的質(zhì)量要求比頂裝焦爐低，有利于降低煉焦原材料成本。

7）搗固焦爐煤餅密度比頂裝焦爐煤餅密度大，相同規(guī)格炭化室的出焦量高。

正因為以上優(yōu)點，大型搗固焦爐穩(wěn)穩(wěn)占據(jù)了煉焦市場的大部分份額。隨著焦炭需求的逐年遞增，在土地資源相對緊缺的情況下，頂裝型焦爐向搗固型焦爐轉變、小型焦爐向大型焦爐轉變已成為行業(yè)共識，搗固焦爐大型化已是煉焦行業(yè)發(fā)展的必然趨勢和進一步增加焦炭產(chǎn)量的必由之路。

4 搗固焦爐成套機械設備大型化的可行性分析

A、設計原則和技術依托

開發(fā)搗固焦爐系列成套機械設備首先要立足于國內(nèi)多年生產(chǎn)和使用經(jīng)驗，結合先進的設計理念、設計方法，同時吸收國外先進設備的設計方案，取其精華、去其糟粕，從而設計出具有中國特色的、具有市場競爭力的、具有完全自主知識產(chǎn)權的先進設備。另外，從加工和制造工藝上，利用太原重工現(xiàn)有的先進設備，提升搗固焦爐設備關鍵部位的加工制造精度，以滿足大型焦化設備的使用可靠性。最后，通過國內(nèi)、國外焦爐設備的使用情況進行對比，從設計、制造、安裝等方面分析設備的先進性和設備存在的問題，選定既先進又成熟的設計方案，并同時對存在的問題進行有效的處理。

B、國內(nèi)、國外搗固焦爐設備的現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)6.25米以下的搗固焦爐成套設備都是具有自主知識產(chǎn)權的原創(chuàng)設計，部分設備雖有局部借鑒了國外技術，但相關部分均進行了國產(chǎn)化處理。6.25米及以上的搗固焦爐均為與國外合作生產(chǎn)的設備，不具有自主知識產(chǎn)權，時時受到國外公司的限制，但由于國外技術相對成熟，國內(nèi)市場還是比較認可。

5開發(fā)搗固焦爐成套機械設備的必要性

作為國內(nèi)首套4.3米搗固焦爐設備的研發(fā)者，太原重工在目前焦化設備市場所占份額已達到40%，并占據(jù)著天時、地利、人和。首先，山西為我國煤炭資源大省，周邊地區(qū)如內(nèi)蒙古、河南、河北等地煤炭資源也很豐富，太原重工位居地理中心，產(chǎn)品影響力的輻射面廣； 其次，太原重工技術中心為國家級技術中心，排列第13位，具有雄厚的研發(fā)實力。最后，太原重工長期致力于焦爐機械設備的研發(fā)，先后開發(fā)有4.3米頂裝、4.3米搗固、熱回收焦爐設備、5.5米搗固、6米頂裝、6米搗固、6.25米搗固、6.3米搗固、7米頂裝、7.63米頂裝等十幾個系列的成套設備，經(jīng)驗豐富，技術成熟。

1）組織規(guī)模

太原重工技術中心擁有專業(yè)的焦爐機械設備研發(fā)團隊、配備專門負責焦化設備生產(chǎn)的焦化分公司，產(chǎn)品的設計、制造、安裝均遵循ISO9001質(zhì)量體系認證標準。設備在使用過程中證實了太原重工的產(chǎn)品質(zhì)量非常穩(wěn)定，受到用戶的一致認可。

2）產(chǎn)品切入點

太原重工的焦爐設備在滿足焦化生產(chǎn)基本要求的前提下，增加了許多人性化、輔助性質(zhì)的設施，以實現(xiàn)最大限度實現(xiàn)自動化、最大限度滿足環(huán)保要求、最大限度降低勞動量。在設備選型上進行了國產(chǎn)化處理，在保證設備正常、穩(wěn)定運行的情況下，最大限度的降低了生產(chǎn)成本，同國外同類產(chǎn)品相比，具有絕對的價格優(yōu)勢。

太原重工開發(fā)搗固焦爐系列成套機械設備主要是致力于大型搗固焦爐，特別是6.25米以上搗固焦爐機械設備的自主研發(fā)，采用國外設備成熟技術，結合我國國內(nèi)生產(chǎn)的實際需要，改進國外設備相對浮夸、使用效果欠佳的結構，最大限度的達到實用、人性化、自動化水平較高的目標。endprint

3）技術及自主知識產(chǎn)權依托

太原重工2002年第一套4.3米搗固焦爐成套設備投產(chǎn)以來，共生產(chǎn)了80余套4.3米搗固焦爐設備、70余套5.5米搗固焦爐設備、4套6米搗固焦爐設備、1套6.25米搗固焦爐設備和多套6米頂裝、7米頂裝、7.63米頂裝焦爐設備。

在多年的產(chǎn)品研發(fā)過程中，太原重工始終將產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品性能放在了第一位，在焦爐產(chǎn)品設計過程中申請使用新型專利40余項，發(fā)明專利15項。

6市場需求情況和風險分析

國內(nèi)搗固焦爐的需求逐年增加，每年5.5米及以上規(guī)模的搗固焦爐產(chǎn)值大概在20億元人民幣左右，而隨著市場對焦炭及化產(chǎn)產(chǎn)品的需求不斷增加，6米以上搗固焦爐的比例也在持續(xù)增加。

近幾年，第三世界國家逐漸崛起，經(jīng)濟發(fā)展帶動了煤炭、化工、鋼鐵等相關行業(yè)，焦炭需求量也日益增加。歐洲的焦化工藝最為先進，但由于造價太高，不適合發(fā)展中國家使用，中國制造的焦化設備性能參數(shù)完全滿足焦化工藝的要求，機構全部實現(xiàn)國產(chǎn)化，成本比國外產(chǎn)品低，非常適合發(fā)展中國家使用。太原重工已經(jīng)向印度、伊朗等國家出口了十余套搗固焦爐成套設備。

結束語

綜合上述分析，搗固焦爐成套機械設備的大型化是必要的也是必然的趨勢。基于太原重工在國內(nèi)焦化市場的領先地位，經(jīng)過多年的研究和實踐，5.5米及5.5米以下規(guī)模的搗固焦爐設備技術已經(jīng)非常成熟，下一步面臨的挑戰(zhàn)是對6.25米搗固焦爐設備的國產(chǎn)化設計和7米搗固焦爐成套設備的研發(fā)。

6.25米搗固焦爐設備的國產(chǎn)化是以合作生產(chǎn)的國外設備為依托，通過計算、有限元分析、三維設計等手段，以滿足使用、降低制造成本為目的進行的技術設計。

7米搗固焦爐成套設備的研發(fā)需要與具有焦化工藝設計資質(zhì)的設計院配合設計。從項目的研發(fā)到投產(chǎn)需要進行大量的考察、論證、評審等工作。

目前，太原重工的搗固焦爐設備在市場上基本占據(jù)40%的市場份額，在眾多的加工制造企業(yè)中，太原重工以其絕佳的地理位置、成熟專業(yè)的研發(fā)團隊、雄厚的加工制造能力、完善的售后服務，得到了業(yè)內(nèi)人士認可。隨著太原重工對大型焦爐設備的不斷研發(fā)，將不斷提升市場占有率。

參考文獻：

[1] 中國重型機械工業(yè)協(xié)會 重型機械標準 云南：云南科技出版社 2007

[2] 機械設計手冊編委會機械設計手冊 北京：機械工業(yè)出版社 2004endprint