世界最大的干熄焦设备

首钢京唐公司焦化部，也是一座“特殊”的工厂。

之所以“特殊”，不仅仅因为其7.63米焦炉是世界上最大的焦炉，还在于它采用的每小时处理量二百六十吨的大型干熄焦装置，被称为“目前世界上单体处理能力最大的干熄焦设备”。

钢铁生产过程当中，要消耗掉大量的煤炭资源，焦化生产过程当中要产生焦炭。

焦炭是炼铁的重要原料，以往钢铁厂都用水冷却烧红的焦炭，不可避免地产生大量的粉尘和污水。而首钢京唐公司则不用水，而是通过风抽氮气穿过热层把烧红的焦炭冷却下来，一吨焦炭能够产生一百五十度电和五百七十公斤蒸汽，少用零点六吨水。把热量收回来了，效益非常好。

干熄焦技术起源于20世纪的瑞士。20世纪70年代，由于全球能源危机的影响，该技术得到迅速的发展。20世纪80年代，宝钢首次引进了日本新日铁的干熄焦技术，后来首钢也引进了这项技术。

首钢最早的干熄焦设备是每小时六十五吨。2003年9月，首钢设计院与新日铁下属的全资子公司住金工程技术株式会社共同投资，组建了“北京中日联节能环保工程技术有限公司”，简称“北京中日联”。北京中日联依托新日铁住金工程技术株式会社的技术优势和首钢总公司、首钢设计院的资源优势，主要从事干熄焦、煤调湿、焦炉煤气脱硫和冶金领域其他节能环保的开发、设计、制造、安装、调试及提供技术咨询和技术培训。

公司成立后，相继为首钢做了每小时九十吨、一百二十五吨、一百四十吨、一百五十吨和一百五十五吨等干熄焦设备。首钢京唐公司作为“十一五”规划的重点项目，按照国家的要求，要高起点高标准。按照生产能力，需要做每小时一百八十吨或二百吨的干熄焦设备。

通过与新日铁住金株式会社进行交流，决定把干熄焦设备做大做强，建成一个二百六十吨的干熄焦设备。此前新日铁做的最大规模的干熄焦是每小时二百一十吨，首钢京唐公司的干熄焦超过它三十吨，是世界上最大的。

技术难题最多、最复杂的是干熄焦的装容装置结构。

按照工艺要求，生产过程中，干熄槽必须完全封闭，只有装焦的过程才能打开。好比一个大锅盖，平时这个盖子盖在干熄槽的口上，周围用水封着，生产过程中这个地方不能进空气也不能跑出气体。设计人员必须能够控制机械，在合适的时机完全靠程序控制打开槽盖，迅速准确地完成装焦，防止大量漏气。

要制造这种特殊的装置，事先需要设计图纸。传统的设计平面和断面，都是靠人工一笔一笔画出来的，完全凭责任心和设计的准确性。为此首钢设计院开发了一套三维软件，把这些模型全部建立起来，在设备制造中，模拟机械的各个动作。通过模拟把所有的问题都解决在设计阶段，然后按照设计图纸进行制造、安装，到现场调试。

这个特殊装置的技术核心，在于合理配备。

之所以要从国外引进，主要担心的是：设备寿命很短，得不断检修。这属于它设计、材质和结构的问题，设施的内外形状、内部构造必须合理地配放。这不是简单的操作问题，而是内部结构合理不合理的问题。本身安排结构的合理配制，究竟是分两层还是三层给风，形状是原来的高度，还是矮胖形的，这都与它的设计构造有关系。这些问题单靠理论计算是不行的，要经过工业实验。

在世界干熄焦工艺的历史上有过失败的教训。新日铁住金株式会社，曾经帮助德国撒苏尔一家钢铁企业搞过一个每小时处理能力为二百五十吨的干熄焦项目，最后失败了。主要原因是：处理能力不行，改造以后最大的处理能力才一百八十吨，没有达到设计功能；内部设备结构损坏的比较快、比较严重，吸不透。为此，日本新日铁向德国企业赔了款。

新日铁真是“不屈不挠”，听说首钢京唐公司要搞干熄焦，就主动找上门来，希望帮助中方设计。

中方主要考虑对方能否达到设计要求，试探性地接待了他们。

双方各有各的心态：日方的积极性很高，要极力弥补在德国造成的名誉和技术上的损失。中方可以利用对方这个积极性进行更好的合作。尽管中方提出的条件比较苛刻，日方还是都答应了。

中方提出条件说：“知识产权应该双方共有，或者我一分钱不花，或者等你干完了再给钱！”

“行啊！行啊……”

日方一开始都答应了，后来经过高层一研究又不同意了。说：“你们提出的条件太苛刻了！这有损我们的形象，影响我们的尊严！”

中方说：“到不了这个程度吧？”

“怎么不会呢？”

“这件事我们可以协商解决！按照惯例，你们承揽这项工程是要打包的，否则我们不给钱！”

日方又换了一个项目代表来谈。

这个人是在中国长大的，生活了三十五年。

一开始，中方提出的条件是：“第一，我一分钱不给，等你们干完了，通过实验证明成功了，我们再给你们钱，我们不承担损失；第二，我们跟你们共同开发，知识产权共有；第三，如果在我们国内做两套每小时一百四十吨的干熄焦设备，基建费用和生产费用算下来可以节省百分之二十，在价格上你们究竟能低多少？”

日方答应了中方所提出的条件：“我们可以保证比你国内设计和施工费用低百分之二十！”

中方与日方在技术交流过程中，又提出了一些修改意见和要求。

日方说：“我们能够满足你们提出的要求！”

中方继续提出：“你们只是停留在案头，或者是实验室，没有真正做到半工业实验！”

“那好，我们做半工业实验！”

“我们等你们的仿真实验！”

这种仿真试验，是在日本进行的，

终于，日方传来消息说：“我们已经把仿真实验装置做好了，你们可以鉴定了！”

2007年6月，首钢京唐公司大型干熄焦项目总承包合同签字仪式在红楼迎宾馆举行。时任唐钢集团董事长、首钢京唐公司总经理王天义，时任首钢副总经理、首钢京唐公司常务副总经理王毅和日本新日铁工程技术株式会社羽矢犉、北京中日联公司总经理大庭泰和有关人员出席了签字仪式，正式确定采用每小时二百六十吨的大型干熄焦工艺设备。

之所以选择了由日方担任设计，是鉴于干熄焦有如下好处：一是有利于环保，粉尘排放的效果比较好；二是不用湿法熄焦，可以降低用水量，提高焦炭质量；三是可以实现能源转化，用干熄焦的余热进行发电，符合循环经济的理念。干熄焦是目前在世界焦化领域比较盛行的一种先进技术，首钢京唐公司作为一个世界一流的钢铁企业，技术装备水平必须要坚持高起点。

2009年5月14日，首钢京唐公司干熄焦系统的干熄槽顺利通入蒸汽，成功进行烘炉。19日19时28分，项目正式投产。干熄焦开始使用惰性气体通过循环鼓风机在干熄焦炉内与红焦进行热交换，高温气体进入锅炉产生蒸汽并外送发电。

2014年8月，中国工程院院士、原冶金部副部长、资深炼钢专家殷瑞钰在北京举行的“转型发展·钢铁强国之路”高峰论坛暨京津冀协同发展首钢实践研讨会上所作的讲演《论曹妃甸钢铁基地的设计理念》中，对首钢京唐公司设计思路贯穿的“三大功能”和所体现的“五个利用”，给予了很高的评价：

“新一代钢铁制造流程的理论研究，遇上了首钢搬迁，为建设临海钢铁基地和循环经济示范区，进行了顶层设计。该设计以实现三大功能为目标，即钢铁产品的制造功能，能源高效转换功能和大宗废弃物处理——消化和再资源化功能。同时，在设计上建立起动态、有序、协同和连续运行的概念。首钢京唐公司是高效率、低成本洁净钢制造的集体技术研发平台，是新一代‘三个功能’钢厂的工程示范，实现了‘氢’的分析和高值利用，‘海水淡化’与化工利用、‘煤气回收’与发电利用、‘炉渣加工’与建筑利用，以及‘低能阶’余热与社区供热利用！”

目前，首钢京唐公司一期一步工程已经建成投产，循环经济的所有理念都一步一步地付诸实施，把世界上所有的崭新理念和设计都变成了现实。一期二步工程也在不久的将来投入建设。一期一步工程的成功实践，不仅使波涛汹涌的渤海湾依然还会像以往般清澈而湛蓝，而且为未来的现代钢铁工业发展，开辟了一条前瞻性的道路。