本文摘要：2017年8月3日，中国钢铁工业协会、中国金属学会冶金科学技术奖奖励委员会月收到公告，由中冶焦耐工程技术有限公司联合已完成的超大容积顶装焦炉技术与装备的研发及应用于技术荣获2017年度冶金科技奖特等奖，这也是该年度冶金科技奖授予的唯一一个特等奖!这份荣耀，正是中冶焦耐奋发自强、贯彻冶金焦化工程建设国家队神圣愿景的点滴和缩影。我国焦化行业急需具备自律知识产权的行业更新换代技术众所周知，焦化是冶金、化工行业的支柱产业，对国民经济发展具有最重要影响。

2017年8月3日，中国钢铁工业协会、中国金属学会冶金科学技术奖奖励委员会月收到公告，由中冶焦耐工程技术有限公司联合已完成的超大容积顶装焦炉技术与装备的研发及应用于技术荣获2017年度冶金科技奖特等奖，这也是该年度冶金科技奖授予的唯一一个特等奖!这份荣耀，正是中冶焦耐奋发自强、贯彻冶金焦化工程建设国家队神圣愿景的点滴和缩影。我国焦化行业急需具备自律知识产权的行业更新换代技术众所周知，焦化是冶金、化工行业的支柱产业，对国民经济发展具有最重要影响。但其发展弊端也如影随形：资源、能源消耗量大，污染物排放量大。中国炼焦生产能力位列世界第一，但在本项目立项之前，我国炼焦技术和装备与国际先进设备水平比起，仍不存在着大型焦炉生产能力比重小、产业集中度较低、生产效率较低、能源消耗量大、环保水平不高等引人注目问题，使得我国焦化行业总体上仍是更容易导致环境好转的重点行业之一。

以焦炉污染物废气为事例，上世纪80年代，国际炼焦技术强国陆续研发出有废气循环与分段冷却结合的自燃技术，很好地构建了氮氧化物的源头排放量，其明确提出的350毫克/立方米的废气标准也沦为国际先进设备指标。而在我国，2007年以前具备自律知识产权的先进设备炼焦技术为炭化室低6米的顶装焦炉，仅有使用废气循环技术来解决问题低向冷却的均匀分布性及氮氧化物的源头排放量。

多座6米焦炉的标定指出，使用贫煤气冷却时，焦炉废气中氮氧化物含量在400毫克～600毫克/立方米之间;使用焦炉煤气冷却时，在600毫克～1000毫克/立方米之间。形势出现异常不利，排放量出现异常急迫。2004年，为有效地提高大气环境质量，原国家环保部著手的组织业内专家制订新的《炼焦化学工业污染物废气标准》，对焦炉烟囱废气中污染物含量明确提出更加严苛的废气拒绝。

但因焦炉烟气中氮氧化物产生机理简单、难以管理，当时国内尚不符合新建焦炉氮氧化物废气限值的适用技术，造成该标准自2005年草定以来仍然无法获得业内的尊重，虽重复论证也仍然没能公布。本技术研发顺利之后，2012年10月该标准才月实行。

焦炉的一代炉龄在25年以上，在建成投产后的几十年内，其工艺和装备水平很难有根本性的提升。焦化工业构建节能减排的根本途径，就是研发合适我国国情的高效洗手炼焦工艺与装备技术，并尽早应用于更新改造的焦化建设项目，使焦化工业构建高效清洁生产。因此，如何提升我国焦化行业技术与装备水平，研发出有具备我国自律知识产权的以大型化、高效率和清洁生产为特征的行业更新换代技术，构建行业自身的可持续发展，符合国家对焦化行业节能减排和产业结构调整的拒绝，沦为了中国焦化行业的历史性课题。

超大容积顶装焦炉技术与装备的研发及应用于技术的前世今生在本技术问世之前，经过多年的工程实践中，我国在焦化领域已具备一批水平较高的研发队伍，展开了大量的基础性研究并具备一定的技术储备。作为中国焦化技术的领跑者，中冶焦耐早已意识到了超大容积焦炉的辽阔应用于前景。上世纪80年代，中冶焦耐在鞍钢建设了炭化室低6.1米和8米的工业试验焦炉，取得了大量试验数据，为解决问题大容积焦炉高向和长向均匀分布冷却获取不切实际的技术方案。以工业试验取得的数据为基础，中冶焦耐陆续研发出有具备自律知识产权的炭化室低5.5米和6米焦炉，并累积了非常丰富的大容积焦炉建设与生产经验。

与此同时，北京科技大学曾应用于工业过程模型与建模方法，探寻、研究钢铁冶金热过程的仿真与分析，已完成了各种工业炉窑热过程的研究和建模等多项课题。作为生产企业，鞍钢化工总厂具备非常丰富的焦炉建设和生产操作者经验。

历史让肩负某种程度愿景的中冶焦耐、北京科技大学和鞍钢跑到了一起。2008年，中冶焦耐以超大容积顶装焦炉技术与装备研发为题，月向科技部申请人成立国家863计划资源环境技术领域的重点项目。2009年12月，经过严苛审核，该项目月取得批准后。

一时间，四面八方，专家齐聚，研发工作随即进行。鞍山、沈阳、北京，设计院、高校、生产企业，以中冶焦耐作为工程技术创新的主体，通过擅于展开理论研究的学术机构了解探寻焦炉冷却技术和清洁生产技术的深层次机理，相结合国内焦化龙头企业的生产实践，构成了产学研一体的技术创新团队，为项目最后顺利实行奠定了扎实的基础。经过反复研究，研发团队首先确认了总的研究路线：基于流体动力学、传热学、自燃习和炼焦化学理论，创建焦炉炭化室、燃烧室和蓄热系统一体化三维机理模型，通过数值分析与仿真，展开炉体结构优化、燃烧室贫氧均匀分布供热的研究，超过均匀分布冷却和减少氮氧化物分解的目的;基于液体力学和材料力学理论，优化炉体结构和护炉铁件结构，研发焦炉机械和设备、自动化控制技术等，已完成样板工程的设计与建设，并在样板工程中构建全套技术构建。

正确路线的确认之后，人就是决定性因素，努力奋斗就沦为一种幸福的享用!多少天不眠不休，多少次挥汗如雨，研发团队一直怀揣着信心，侧重研发确保焦炉炭化室冷却均匀分布性的炉体结构技术、废气循环与多段冷却人组自燃技术、焦炉生产过程智能化控制技术、焦炉机械综合自动化技术、超大容积焦炉护炉铁件和炉门结构、超大容积焦炉工艺设备及焦炉机械装备等多项关键技术与装备。与此同时，2010年7月12日，作为863项目的相结合工程，中冶焦耐与鞍山钢铁集团公司月签定《鞍钢股份四期焦炉改建工程总承包合约》。

2011年8月，该工程庄头点燃，2012年4月7日、5月7日先后投产，各项生产指标符合设计拒绝，且全部合乎项目研发考核指标拒绝。2013年5月，项目成果成功通过科技部竣工验收。科技部专家组在开具的863课题竣工验收结论书中写到：课题以解决问题焦化行业的资源综合利用和清洁生产的关键问题为导向，在超大容积顶装焦炉人组自燃技术、炉体结构、关键设备、焦炉智能化掌控及系统技术构建等方面获得了创新性成果，所研发的废气循环与多段冷却人组自燃技术、焦炉生产过程数值仿真与仿真技术、焦炉冷却优化掌控与管理技术、焦炉庄头智能化供热技术等具备自律知识产权，研发了单孔炭化室低7米、炭化室容积55.6立方米的超大容积顶装焦炉工艺和装备技术，通过系统技术构建创建了样板工程，并已完成样板工程的运营与考核。为增进焦化行业技术变革，提升焦化行业节能减排水平，构建焦化产业结构优化、资源综合高效利用获取了更新换代技术。

节能减排效果显著，工程应用于遍地开花截至2016年12月底，运用项目研发成果建设的多段冷却型7米焦炉总计投产30座、年产焦炭约2276万吨。与传统技术比起，项目研发成果的社会经济效益明显。使用贫煤气冷却时，可减少炼焦耗热量3%～4%;使用富煤气冷却时，可减少炼焦耗热量4%～5%。

对应用于本技术建设的16个焦化工程，每年将节约冷却煤气费用9000万元、增加CO2废气62.5万吨、增加粉尘废气43吨、增加SO2废气75.5吨、增加氮氧化物废气791吨。在污染物废气方面，研发的废气循环和多段冷却人组自燃技术，明显提高了焦炉低向冷却均匀分布性：低向温差70℃，宽向温差60℃;同时，明显减少了焦炉烟囱废气废气中氮氧化物含量：使用贫煤气冷却时，可超过平均值350毫克/立方米的国际先进设备水平;使用焦炉煤气冷却时，可超过高于500毫克/立方米的国内领先水平。对应用于本技术建设的海内外16个焦化工程，每年可增加氮氧化物废气9551吨。

同时，与国内先期引入的7.63米焦炉比起，超大容积顶装焦炉工艺和装备技术的优点非常明显：更加适应环境中国炼焦煤资源结构特征和原料劣质简化的冶金工业发展趋势;操作者、确保非常简单，生产逆行性好;炼焦能耗较低。在总体技术水平非常、局部技术领先的情况下，与引进技术比起，研发焦炉的建设投资相比之下高于7.63米焦炉，使用国内自律研发的超大容积焦炉技术，每个项目将节约必要投资3亿元～4亿元(不含引入费用)，同时可延长建设周期4～5个月。

在鞍钢，生产运营指出：研发技术与装备在本工程的顺利应用于，大幅度提高了鞍钢炼焦总厂的技术与装备水平，有力增进了鞍钢技术改造步伐。该技术有效地解决问题了制约焦炉大型化、高效率和清洁生产的关键问题，具备很大的推展和应用于价值。

2016年，鞍钢股份四期2座7米焦炉年产焦炭152万吨，追加销售额(仅有冶金焦，并未包括其他化工产品)约19.28亿元;因炼焦耗热量减少，每年节省燃料成本328万元;因焦炭质量提高、对炼铁产生的伸延效益每年减免2300万元。宝武钢铁、鞍钢集团、河北钢铁国内大型钢铁牵头企业四处都有它的身影。

2016年12月29日15点30分，2号焦炉成功出焦，标志着台塑越南河静钢焦化项目全面投产，也标志着中冶焦耐研发的7米大容积顶装炼焦技术首次输入海外并顺利实行。国务院国资委、人民网、中央人民政府网站等多家权威媒体对该项目的建设和顺利投产给与普遍报导。这是对中冶焦耐焦化技术的认同，也是对中冶焦耐贯彻冶金焦化工程建设国家队神圣愿景的认同。以独占鳌头的核心技术、持续大大的革新创新能力，分担冶金国家队责任十年风雨奋发，十载努力奋斗求索。

中冶焦耐十年磨一剑，最后从70多个项目中脱颖而出，凭借超大容积顶装焦炉技术与装备的研发及应用于技术，在我国冶金行业顶级专家的嘉许和赞扬声中将2017年冶金科技奖特等奖收益囊中!只有焦耐人告诉，这并非幸运地，也牵涉到运气!荣誉来自于独占鳌头的核心技术，来自于持续大大的革新创意。作为中国焦化耐火行业的领军企业，面临我国冶金行业提质增效、转型升级的新拒绝和海外市场极高的技术、环保标准拒绝，中冶焦耐一直以新的不应新的、以变突发事件，坚决从自身专业领域抵达，通过大大的技术创新符合国内外焦化市场的市场需求。本世纪初，中冶焦耐便通过干熄焦技术国产化打开了追上和打破国外先进设备焦化技术的光辉历程，在消化吸收引进技术的基础上，展开大胆创意，研发出有具备我国自律知识产权的干熄焦成套工艺技术与装备，构建了国产化、系列化、大型化和线性规划。

在长年前进自主创新的过程中，切削出有理念先进设备、技术身体素质的焦化技术专业队伍，最后构建青出于蓝而胜于蓝。在稳固国内市场和扩展海外市场的过程中，中冶焦耐逐步打造出具备强劲竞争力的JN系列大容积顶装焦炉和JND系列大容积捣固焦炉技术，该次取得冶金科技特等奖的超大容积顶装焦炉技术与装备的研发及应用于又为焦耐品牌产品新开一员。在中国钢铁产业结构调整、工艺和装备升级及大型煤炭企业伸延产业链之际，乘着世界新兴产业国家基础建设的东风，中冶焦耐不仅在国内高端焦化建设市场居住于意味著领先地位，而且凭借技术和服务优势，以品牌产品逐步不断扩大海外市场份额，先后承包了巴西、伊朗、南非、日本、印度、土耳其等地的焦化项目，在致力于我国焦化行业高端技术的引导、关键核心技术的创意和行业共性技术的研发的同时，分担起了引导中国焦化南北更高水平、走向世界的国家责任，为中国焦化的走过来贡献了巨大力量。此次冶金科技特等奖成绩的获得，既是中冶焦耐持续了解贯彻落实中冶集团打造出冶金建设国家队、基本建设主力军、新兴产业领跑者，长年坚决回头高技术建设之路战略新的定位的明确反映，也是中冶集团一直以独占鳌头的核心技术、无可替代的冶金仅有产业链统合优势、持续大大的革新创新能力，分担引导中国冶金向更高水平发展国家责任的最重要标志。

以得奖技术为相结合，中冶焦耐持续秉承效率建构价值、创意驱动发展，品质铸永恒的核心价值观，大力分担推展行业技术变革与绿色发展的国家责任，希望将中冶温耐打导致全球仅次于、最弱、拟合的焦化建设、运营、服务的国家队，更佳地为中国钢铁工业转型升级、提质增效和国际生产能力合作，获取焦化仅有流程、仅有生命周期的技术服务。奋发十年，一朝声动，每一个足迹，又是一次崭新的开始。未来，中冶焦耐将在中冶集团的准确领导及大力支持下，栉风沐雨，奋发自强，一段情华章!。

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