青海鹽湖焦化項目干熄焦裝置
煉焦工業是冶金、化工行業的支柱產業，但同時也是資源和能源消耗量大、污染物排放量大的傳統產業。綠色發展對煉焦生產提出了嚴苛要求，節能和環保已成為決定我國煉焦工業生死存亡的關鍵。
煉焦煤經過一個結焦周期的高溫干餾變成焦炭。從焦爐炭化室推出的熾熱焦炭的溫度高達1000℃，必須將高溫焦炭冷卻至較低溫度才能運輸、貯存和使用。傳統熄焦技術采用濕法熄焦，即用水直接噴灑高溫紅焦進行冷卻，不僅每熄1噸紅焦需要消耗0.53噸水，而且將含有大量酚、氰化物、硫化物及粉塵的蒸汽拋向天空，嚴重污染環境；此外，高溫紅焦帶出的大量顯熱白白浪費，噴水急劇冷卻影響焦炭質量。
干熄焦是針對傳統濕法熄焦而言的，它是利用惰性氣體冷卻熾熱焦炭的工藝。中冶焦耐工程技術有限公司副總工程師、教授級高級工程師王明登在采訪中告訴《中國科學報》記者，與濕法熄焦相比，干熄焦技術擁有諸多明顯優勢。首先可以回收紅焦顯熱，回收率達到80%以上，回收的紅焦顯熱用于生產蒸汽或發電；同時可以減少污染物排放量，干熄焦基本上不耗費水資源，且系統密閉，逸散煙塵均得到有效治理，徹底消除了濕法熄焦產生的含有大量酚、氰化物和硫化物的熄焦蒸汽對大氣的污染；可提高焦炭質量，產生延伸效益，與濕法熄焦相比，干熄焦能夠提高焦炭質量。
核心技術待掌握
20世紀70年代的全球能源危機促使干熄焦技術得到了長足發展。資源相對貧乏的日本率先從前蘇聯引進了這項技術，從1976年起，在日本戶畑、千葉和扇島等焦化廠的干熄焦陸續投產。日本在干熄焦的自動控制、環境保護、系列化和大型化等方面進行了改進、完善和提高。
早在上世紀末，中冶焦耐工程技術有限公司（原鞍山焦化耐火材料設計研究總院）就敏銳地意識到干熄焦技術具有巨大的市場前景和推廣價值。
但在2000年以前，受工藝技術及設備國產化的限制，我國無法依靠自己的力量獨立、經濟合理地配置并建設干熄焦裝置，造成建設投資及運行費用高，經濟效益不明顯，故干熄焦技術推廣緩慢，僅僅通過引進方式建設了10多套干熄焦裝置。
在引進時，國外廠家對核心技術不進行轉讓，同時國內相應的研究工作嚴重缺乏，致使干熄焦裝置工藝設計的核心技術一直沒有被完全掌握，在工程設計時也沒有可靠的設計標準和設計依據。這樣，在我國推廣干熄焦技術只能通過引進方式或者是對引進裝置進行翻版設計。
而依靠引進方式建設干熄焦裝置，建設投資大，難以大范圍推廣；對引進裝置進行翻版設計，除受知識產權限制外，因我國2000年前引進的干熄焦裝置其處理能力僅為65～75噸/小時，規模小且十分單一，而國內焦化廠數量眾多，焦爐爐組的生產能力范圍較寬，若完全采用同一規模（65～75噸/小時）的干熄焦裝置，必然造成產焦、熄焦能力不匹配，致使建設投資及運行成本過大而難以推廣。
技術障礙被突破
王明登告訴記者，要降低干熄焦建設投資和運行成本有兩個關鍵點亟待解決：“一是使干熄焦工藝技術和設備全面實現國產化，同時使干熄焦技術實現最優化；二是使干熄焦規模配置實現最優化，即依據焦爐的實際生產能力經濟合理地配置干熄焦裝置。”
為此，中冶焦耐牽頭、聯合國內各研究院所組成項目組，首次在國內按1：7建立了干熄爐實驗裝置，開展了焦炭床層的壓力損失實驗、焦炭冷卻過程中氣固對流換熱實驗、焦炭床層的冷卻實驗以及干熄爐內焦炭下降運動實驗；為進行理論研究，在收集國內外相關技術資料，總結、消化和吸收引進技術的基礎上，根據多孔介質的基本理論和豎爐內物料運動的研究成果，首次建立了描述干熄爐內焦炭冷卻、焦炭與循環氣體的逆向運動、焦炭與循環氣體的能量守恒關系的數學模型。基于所建立的數學模型，首次在國內開發出干熄爐流體動力學輔助設計專用軟件。
在成功開發出70～150噸/小時系列干熄焦技術的基礎上，通過對生產裝置的標定和驗證，按照循序漸進的開發原則，近年來，中冶焦耐先后成功開發出160～200噸/小時系列干熄焦技術，現正在研發210～270噸/小時系列干熄焦技術。
該技術研發成功后，已廣泛應用于國內寶鋼、鞍鋼、武鋼、馬鋼等60多家焦化企業的130套干熄焦（含在建工程），總產能超過1.37億噸/年。鑒于此，工信部在《鋼鐵行業規范條件（2012年修訂）》中規定“鋼鐵項目建設時要求配套建設干熄焦”；2015年再次修訂時要求“焦爐須配套干熄焦”。
前景廣闊待開拓
在國家的大力支持下，國產化干熄焦技術得到迅速推廣和應用。截至目前，按干熄焦處理能力計，我國已位居世界第一。在鋼鐵聯合企業中，干熄焦普及率超過90%；在獨立焦化企業，隨著環保壓力越來越大以及干熄焦炭質量改善導致的經濟效益的逐步提升，干熄焦正被各地方政府和越來越多的企業所接受。
近一年來，隨著鋼鐵企業經濟效益逐步下滑，如何實現干熄焦的長壽化生產以進一步發揮其經濟效益是行業需要繼續研究的課題。
在國際上，發達國家在本世紀初已將干熄焦作為清潔發展機制CDM項目。各鋼鐵生產大國對干熄焦的重視程度越來越高。近年來，隨著中國鋼鐵工業和焦化技術的國際競爭力日益強大，本技術開始向海外輸出。我國干熄焦技術的成功輸出不僅帶動了相關技術與裝備的出口，而且打破了日本新日鐵住金在國際大型干熄焦建設市場的壟斷地位，提升了國際競爭力。
對于干熄焦技術的發展前景，王明登表示極為看好。他指出，在全球范圍節能減排、低碳發展的浪潮中，在國內外鋼鐵企業經濟效益大幅下滑的背景下，具有顯著的社會、經濟和環境效益的干熄焦技術必將具有更加廣闊的應用前景。