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【摘要】科技的不断发展，使得干熄焦技术被广泛的应用在企业中。本文首先对干熄焦技术进行了介绍，然后探讨了干熄焦技术的技术特点，最后对干熄焦过程自动化的开发与研究进行了分析。
【关键词】干熄焦；自动化；开发与研究
中图分类号： TN830 文献标识码： A
一、前言
近年来，我国干熄焦技术取得了一定的成绩，但依然存在一些问题和不足需要改进。在新时期下，加强对干熄焦过程自动化的开发与研究，对干熄焦技术的发展有着重要意义。
二、干熄焦技术介绍
1、工艺流程
干熄焦技术基本原理就是利用冷的惰性气体在干熄炉中与赤热红焦换热从而冷却红焦。吸收了红焦热量的惰性气体将热量传给干熄焦锅炉产生蒸汽，被冷却的惰性气体再由循环风机鼓人干熄炉冷却红焦。干熄焦锅炉产生的蒸汽供用户使用或用于发电。干熄焦工艺流程包括四个部分，即焦炭流程、惰性气体流程、锅炉汽水流程、除尘流程。
从炭化室推出的约1000℃的红焦经拦焦机导焦栅落入运载车上的焦罐内，运载车由电机车牵引至干熄焦装置提升机井架底部，由提升机将焦罐提升至井架顶部，再移到干熄炉顶，通过炉顶装人装置将焦炭装人干熄炉内。在干熄炉中焦炭自上而下与惰性气体直接进行热交换，冷却至250℃以。下冷却后的焦炭经排焦装置卸至胶带输送机上，再经炉前焦库送筛焦系统。冷惰性气体由循环风机通过干熄焦底的供气装置鼓人干熄炉内，自下而上与红焦进行热交换，排出干熄炉的热惰性气体温度约为900℃左右。热惰性气体夹带大量的焦粉经一次除尘器沉降，气体含尘量降到6g/m3以下进人干熄焦锅炉换热。当冷惰性气体由锅炉出来，温度降至200℃以下时，经二次除尘器使含尘量降到 2、主要设备
干熄焦装置的主要设备包括:电机车、焦罐及其运载车、提升机、装人装置、排焦装置、干熄炉、循环风机、干熄焦锅炉、一次除尘器、二次除尘器、汽轮发电机等。随着工艺的研究，设备也不断地在改进、发展、创新。为了解决焦炭偏析间题，把矩形焦罐改为圆形旋转焦罐;在装人装置中增设料钟;为降低人干熄炉循环气体温度在循环风机出口增设给水预热器;为改变间歇排焦的不稳定，发明了旋转密封阀等等。
三、技术特点
1、回收红焦显热。红焦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％，如将其回收和利用，可大大降低冶金产品成本，起到节能降耗的作用。采用干熄焦可回收80％的红焦显热，平均干熄焦炭可回收3.9MPa，450℃的蒸汽0.45t/t～0.6t/t。
2、减少环境污染。由于干熄焦能够产生蒸汽（5t～6t蒸汽需要1t动力煤），并可用于发电，可以避免生产相同数量蒸汽的燃煤锅炉燃煤时对大气的污染，尤其减少了SO2和CO2向大气的排放。
3、可改善焦炭质量。国际上公认，大型高炉采用干熄焦的焦炭可使其焦比降低2％，使高炉生产能力提高1％。在保持原焦炭质量不变的条件下，采用干熄焦可以降低强黏结性的焦肥煤配入量10％～20％，有利于保护资源和降低焦炭成本。
四、干熄焦过程自动化的开发与研究
1、济南钢铁总公司干熄焦系统概述
济南钢铁总公司干熄焦系统的主要设备为2套70t/h干熄炉，2台产汽35t/h的余热锅炉及1台6100kW的背压发电机等。干熄焦工艺过程是将由焦炉推出的约1000℃的红焦利用循环氮气熄灭，并使焦炭温度下降到250℃左右，循环氮气的温度上升到800℃，循环气体经过锅炉时，本身所带的热量使锅炉产生大量的蒸汽，蒸汽经过减压与减温以后，送入汽轮机组用于发电。
济钢干熄焦于1999年初投产。干熄焦控制系统分为熄焦炉主体及成品输送电气控制系统，锅炉仪表检测控制系统，风机变频自动控制等。电气控制采用AB的PLC-5可编程序控制器，仪表基础自动化控制过程级选用横河LXL集散控制系统DCS，实现基本的逻辑控制和数据采集。
现系统硬件配置保留原有DCS集散控制系统及PLC可编程控制系统的基础级硬件，在中央控制室内增加5台工业PC机作为工作站，采用Windows2000操作系统，配以RSView监控软件。该工作站全部通过1784PKTXD网卡挂接在PLC的DH+网上，实现对各设备运转状态的集中监视与远程PC机操作。
本系统增加了雷达料位检测装置，提高了红焦在熄焦炉中的料位检测精度。采用无线遥控系统和精确定位人工确认的方式，保证了熄焦车定位的准确性，同时实现牵引的自动控制。干熄焦主控室原有操作台7个，系统取消了其中6个，改由DCS和PLC系统直接控制。对于那些对工艺过程十分重要的阀门，为防止在DCS突然死机的情况下，能够及时保证锅炉及熄焦炉本体不出意外情况，经过工艺人员确认予以保留。循环风机变频操作台取消后，全部操作在上位机上由鼠标点击完成。对于变频器频率的设定采用两种方式:键盘式或滚动式。风机运行参数的显示，则通过进入PLC的模拟量输入模块，对其进行上位组态配置，利用BTR及BTW功能块编程进行基本设定，并将采集的数据放在数据库文件中。
为了应用软件与原有系统的软件保持统一，在工作站上仍然以Rockwell公司的RSView监控软件为基础进行开发，该管理软件主要以菜单指导形式显示。在显示画面上，操作人员可以用鼠标点击图标或图形按钮得到新的画面，实时显示设备状态并对设备进行远程操作。借助于实时数据显示系统，生产操作员可以在窗口看到任何预选系统标志的当前状态。在干熄焦整个设备运行过程中，经常会出现设备故障的情况，为了便于维护人员查找故障点，缩短故障处理时间，开发了故障诊断软件，包括1#、2#熄焦车牵引过程故障诊断，1#、2#熄焦车提升过程故障诊断，1#、2#熄焦车横移定位过程故障诊断。
整个控制系统由济钢自动化部独自开发。系统投运后，不仅使操作室更加简洁美观，而且提高了系统的可靠性，减少了频发事故，保障了干熄焦的正常运行。
2、莱钢3#105m2烧结机优化控制系统
莱芜钢铁公司3#105m2烧结机优化控制系統采用施耐德公司的QUANTUMPLC完成上料系统、铺底料系统、布料系统、烧结环冷系统、卸灰输灰系统、主风机系统的设备级监控与管理，实现了莱钢3#105m2烧结机主要工艺生产线的自动控制，同时建立了与1#、2#烧结机的联网通信。
该系统利用数字编码变频控制技术，实现了烧结机机速的精确控制，起到了稳定速比、节约能源、提高效率的作用，提高了烧结矿的产品质量;利用串级比例调节，实现了点火炉温度的准确控制，保证了点火炉的平稳燃烧;利用Ethernet/MB+异构网联网技术，实现了数据共享，保证了烧结生产线的厂级综合监控和生产调度。
五、应用干熄焦技术的几点建议
1、进一步提高干熄焦热效率是干熄焦技术在未来设计、生产操作中的重要课题，如可以通过炉体外表面保温，减少表面散热（标定结果表明，表面散热达20％）；采用脱盐水与一次除尘换热器粉尘换热，提高热管换热器脱盐水出水温度，将循环气体导入上升管间接换热，荒煤气余热回收等。
2、降低干熄系统设备故障，尤其是提升系统的故障，是提高干熄焦技术水平的关键。
3、在生产操作控制过程中，强调操作人员素质，保证系统安全稳定运行是提高干熄焦技术水平的重要前提。
4、不断对现有工艺设备进行完善、改进，对砌体结构及其耐火材料进行合理的设计、选择，是保证系统高水平运行的重要手段。
六、干法熄焦技术的发展前景
干法熄焦技术是符合我国相关产业政策的一项提高焦炭质量、节约能源、改善环境的先进技术。它既可减少湿法熄焦排放的水蒸汽夹带的酚、氰有害物质及粉尘污染大气环境，又避免了湿法熄焦废水的产生，大大减少了污染物的排放量。同时也提高了焦炭质量，从红焦中回收热能产生的蒸汽，还能取代相应规模蒸汽锅炉房，从而减少了锅炉燃烧煤渣、废气及粉尘等对环境的污染，其间接的环境和节能效益极为显著。干熄焦装置工艺先进，自动化程度高，是绿色环保项目。干熄焦技术成熟，节能、节水、废弃物综合利用和环保等特点显著，直接与间接效益明显。因此，干熄焦装置是熄焦技术的发展方向。
七、结束语
干熄焦技术至关重要。因此，在干熄焦技术的后续发展中，要不断提高自动化的开发与研究，确保干熄焦技术的发展。
参考文献
[1]王福成(译).干熄焦装里的某些设计问题[J].国外钢铁，2009（5）：89-91.
[2]范伯云.浅谈干熄焦技术的应用[J].武钢技术，2012（3):45-47.
[3]杨子江，孙明君.干熄焦技术推广难的症结问题及改进措施[J].黑龙江冶金，2010(1):13-15.
[4]陈志明.干熄焦的生产实践及发展方向探讨[J].钢铁，2012,36(5):1-4.
【关键词】干熄焦；自动化；开发与研究
中图分类号： TN830 文献标识码： A
一、前言
近年来，我国干熄焦技术取得了一定的成绩，但依然存在一些问题和不足需要改进。在新时期下，加强对干熄焦过程自动化的开发与研究，对干熄焦技术的发展有着重要意义。
二、干熄焦技术介绍
1、工艺流程
干熄焦技术基本原理就是利用冷的惰性气体在干熄炉中与赤热红焦换热从而冷却红焦。吸收了红焦热量的惰性气体将热量传给干熄焦锅炉产生蒸汽，被冷却的惰性气体再由循环风机鼓人干熄炉冷却红焦。干熄焦锅炉产生的蒸汽供用户使用或用于发电。干熄焦工艺流程包括四个部分，即焦炭流程、惰性气体流程、锅炉汽水流程、除尘流程。
从炭化室推出的约1000℃的红焦经拦焦机导焦栅落入运载车上的焦罐内，运载车由电机车牵引至干熄焦装置提升机井架底部，由提升机将焦罐提升至井架顶部，再移到干熄炉顶，通过炉顶装人装置将焦炭装人干熄炉内。在干熄炉中焦炭自上而下与惰性气体直接进行热交换，冷却至250℃以。下冷却后的焦炭经排焦装置卸至胶带输送机上，再经炉前焦库送筛焦系统。冷惰性气体由循环风机通过干熄焦底的供气装置鼓人干熄炉内，自下而上与红焦进行热交换，排出干熄炉的热惰性气体温度约为900℃左右。热惰性气体夹带大量的焦粉经一次除尘器沉降，气体含尘量降到6g/m3以下进人干熄焦锅炉换热。当冷惰性气体由锅炉出来，温度降至200℃以下时，经二次除尘器使含尘量降到
干熄焦装置的主要设备包括:电机车、焦罐及其运载车、提升机、装人装置、排焦装置、干熄炉、循环风机、干熄焦锅炉、一次除尘器、二次除尘器、汽轮发电机等。随着工艺的研究，设备也不断地在改进、发展、创新。为了解决焦炭偏析间题，把矩形焦罐改为圆形旋转焦罐;在装人装置中增设料钟;为降低人干熄炉循环气体温度在循环风机出口增设给水预热器;为改变间歇排焦的不稳定，发明了旋转密封阀等等。
三、技术特点
1、回收红焦显热。红焦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％，如将其回收和利用，可大大降低冶金产品成本，起到节能降耗的作用。采用干熄焦可回收80％的红焦显热，平均干熄焦炭可回收3.9MPa，450℃的蒸汽0.45t/t～0.6t/t。
2、减少环境污染。由于干熄焦能够产生蒸汽（5t～6t蒸汽需要1t动力煤），并可用于发电，可以避免生产相同数量蒸汽的燃煤锅炉燃煤时对大气的污染，尤其减少了SO2和CO2向大气的排放。
3、可改善焦炭质量。国际上公认，大型高炉采用干熄焦的焦炭可使其焦比降低2％，使高炉生产能力提高1％。在保持原焦炭质量不变的条件下，采用干熄焦可以降低强黏结性的焦肥煤配入量10％～20％，有利于保护资源和降低焦炭成本。
四、干熄焦过程自动化的开发与研究
1、济南钢铁总公司干熄焦系统概述
济南钢铁总公司干熄焦系统的主要设备为2套70t/h干熄炉，2台产汽35t/h的余热锅炉及1台6100kW的背压发电机等。干熄焦工艺过程是将由焦炉推出的约1000℃的红焦利用循环氮气熄灭，并使焦炭温度下降到250℃左右，循环氮气的温度上升到800℃，循环气体经过锅炉时，本身所带的热量使锅炉产生大量的蒸汽，蒸汽经过减压与减温以后，送入汽轮机组用于发电。
济钢干熄焦于1999年初投产。干熄焦控制系统分为熄焦炉主体及成品输送电气控制系统，锅炉仪表检测控制系统，风机变频自动控制等。电气控制采用AB的PLC-5可编程序控制器，仪表基础自动化控制过程级选用横河LXL集散控制系统DCS，实现基本的逻辑控制和数据采集。
现系统硬件配置保留原有DCS集散控制系统及PLC可编程控制系统的基础级硬件，在中央控制室内增加5台工业PC机作为工作站，采用Windows2000操作系统，配以RSView监控软件。该工作站全部通过1784PKTXD网卡挂接在PLC的DH+网上，实现对各设备运转状态的集中监视与远程PC机操作。
本系统增加了雷达料位检测装置，提高了红焦在熄焦炉中的料位检测精度。采用无线遥控系统和精确定位人工确认的方式，保证了熄焦车定位的准确性，同时实现牵引的自动控制。干熄焦主控室原有操作台7个，系统取消了其中6个，改由DCS和PLC系统直接控制。对于那些对工艺过程十分重要的阀门，为防止在DCS突然死机的情况下，能够及时保证锅炉及熄焦炉本体不出意外情况，经过工艺人员确认予以保留。循环风机变频操作台取消后，全部操作在上位机上由鼠标点击完成。对于变频器频率的设定采用两种方式:键盘式或滚动式。风机运行参数的显示，则通过进入PLC的模拟量输入模块，对其进行上位组态配置，利用BTR及BTW功能块编程进行基本设定，并将采集的数据放在数据库文件中。
为了应用软件与原有系统的软件保持统一，在工作站上仍然以Rockwell公司的RSView监控软件为基础进行开发，该管理软件主要以菜单指导形式显示。在显示画面上，操作人员可以用鼠标点击图标或图形按钮得到新的画面，实时显示设备状态并对设备进行远程操作。借助于实时数据显示系统，生产操作员可以在窗口看到任何预选系统标志的当前状态。在干熄焦整个设备运行过程中，经常会出现设备故障的情况，为了便于维护人员查找故障点，缩短故障处理时间，开发了故障诊断软件，包括1#、2#熄焦车牵引过程故障诊断，1#、2#熄焦车提升过程故障诊断，1#、2#熄焦车横移定位过程故障诊断。
整个控制系统由济钢自动化部独自开发。系统投运后，不仅使操作室更加简洁美观，而且提高了系统的可靠性，减少了频发事故，保障了干熄焦的正常运行。
2、莱钢3#105m2烧结机优化控制系统
莱芜钢铁公司3#105m2烧结机优化控制系統采用施耐德公司的QUANTUMPLC完成上料系统、铺底料系统、布料系统、烧结环冷系统、卸灰输灰系统、主风机系统的设备级监控与管理，实现了莱钢3#105m2烧结机主要工艺生产线的自动控制，同时建立了与1#、2#烧结机的联网通信。
该系统利用数字编码变频控制技术，实现了烧结机机速的精确控制，起到了稳定速比、节约能源、提高效率的作用，提高了烧结矿的产品质量;利用串级比例调节，实现了点火炉温度的准确控制，保证了点火炉的平稳燃烧;利用Ethernet/MB+异构网联网技术，实现了数据共享，保证了烧结生产线的厂级综合监控和生产调度。
五、应用干熄焦技术的几点建议
1、进一步提高干熄焦热效率是干熄焦技术在未来设计、生产操作中的重要课题，如可以通过炉体外表面保温，减少表面散热（标定结果表明，表面散热达20％）；采用脱盐水与一次除尘换热器粉尘换热，提高热管换热器脱盐水出水温度，将循环气体导入上升管间接换热，荒煤气余热回收等。
2、降低干熄系统设备故障，尤其是提升系统的故障，是提高干熄焦技术水平的关键。
3、在生产操作控制过程中，强调操作人员素质，保证系统安全稳定运行是提高干熄焦技术水平的重要前提。
4、不断对现有工艺设备进行完善、改进，对砌体结构及其耐火材料进行合理的设计、选择，是保证系统高水平运行的重要手段。
六、干法熄焦技术的发展前景
干法熄焦技术是符合我国相关产业政策的一项提高焦炭质量、节约能源、改善环境的先进技术。它既可减少湿法熄焦排放的水蒸汽夹带的酚、氰有害物质及粉尘污染大气环境，又避免了湿法熄焦废水的产生，大大减少了污染物的排放量。同时也提高了焦炭质量，从红焦中回收热能产生的蒸汽，还能取代相应规模蒸汽锅炉房，从而减少了锅炉燃烧煤渣、废气及粉尘等对环境的污染，其间接的环境和节能效益极为显著。干熄焦装置工艺先进，自动化程度高，是绿色环保项目。干熄焦技术成熟，节能、节水、废弃物综合利用和环保等特点显著，直接与间接效益明显。因此，干熄焦装置是熄焦技术的发展方向。
七、结束语
干熄焦技术至关重要。因此，在干熄焦技术的后续发展中，要不断提高自动化的开发与研究，确保干熄焦技术的发展。
参考文献
[1]王福成(译).干熄焦装里的某些设计问题[J].国外钢铁，2009（5）：89-91.
[2]范伯云.浅谈干熄焦技术的应用[J].武钢技术，2012（3):45-47.
[3]杨子江，孙明君.干熄焦技术推广难的症结问题及改进措施[J].黑龙江冶金，2010(1):13-15.
[4]陈志明.干熄焦的生产实践及发展方向探讨[J].钢铁，2012,36(5):1-4.