摘

 要：SCOPE21 工艺能够改变热风性质、中低温出焦并快速实现加热预处理，从而实现

炼焦配煤资源利用率的提高，扩大原煤的粘结性能。在确保焦炭炼焦质量的基础上，实现焦
炉生产效率的有效提高。利用燃烧条件的改进和焦炉燃烧结构的控制，能够大大降低焦炉的
环境负荷，有助于低

NO 燃烧目标的实现。 

m

　　关键词：

SCOPE21 工艺 炼焦 新技术 

　　炼焦为转化原煤过程中的一种主要途径，随着近年来国际经济趋势的逐渐改善，以及
我国国内经济的日渐回暖，我国的铸造、化肥和钢铁等工业企业生产过程中对于焦炭的需求
量也呈现出了逐年上升的趋势。但是，在我国现有的焦炭生产技术水平之下，炼焦工业要实
现进一步发展也会面临极大的困难。只有进一步提高我国焦炭生产企业的积水水平，才有助
于焦炭生产量的进一步提高，并实现资源利用面扩大，污染减少，以及能耗降低等节能环
保目标的实现，从而为我国经济的可持续发展提供物质基础

[1]。 

　　很长时间以来，尽管国际炼焦技术实现了快速的发展，然而，工艺过程和基本方法仍
然较为传统，也就是在耐火材料砌筑的焦炉中加入特定量水分的原煤，在温度达到

1000

℃

以上后，经过干馏处理后，原煤能够转化为焦炭

[2]。在焦炉内处理原煤的具体过程包括：

第一，升温、脱水；第二，形成胶质体、熔融、热解；第三，形成半焦；第四，焦炭稳定形成
后，排出赤热焦炭，通过干法或湿法进行熄焦处理，并得到最终的成品焦

[3]。氮这一生产

过程存在下述问题：首先，对于生产环境要求较高。长时间的干馏处理会导致

NOx 生成以

及烟气泄漏等问题，且湿法息焦也会造成较为严重的水资源和空气污染。其次，成本高、能
源消耗大。再次，质量和能力限制较大。最后，资源限制较大，主要表现为焦煤资源分布不
均匀，且资料储备量日渐减少

[4]。 

　　一、

SCOPE21 简介 

　　

SCOPE21 工艺流程主要包括下述几个环节：第一，低 NOx 燃烧。经过燃烧条件的改善，

以及燃烧室结构的调整，达成低

 NOx 燃烧的目标。第二，质量的改进。焦饼中低温出炉后，

通过高温气体对焦炭进行加热处理，实现其质量的提高，并利用干法熄焦。第三，中低温出
焦。粗粒煤快速加热后，与粉煤相互混合，同时装入焦炉，一般情况下，应将出焦温度控制
在

750 至 850

℃上下。第四，快速加热和原煤干燥处理。利用流动床提高原煤温度，并在 200

至

300

℃条件下进行干燥分级脱水处理。粉煤和粗粒煤分级完成后，分别在相应的气流加热

塔内将温度快速提高为

330 至 380

℃，并通过塔内气流将其分离出加热塔[5]。 

　　

SCOPE21 工艺的主要成果：第一，短时间的加热处理会消耗较大的电力资源，但是，

随着干馏时间的减少，炉内干馏所消耗的气体燃烧量也会实现明显的降低，因此，该工艺
与传统工艺相比，能够实现能源消耗量

20%左右的降低。第二，调整炉压、控制燃气、改造燃

烧室结构以及密闭输送高温煤等措施的应用能够显著降低环境的负荷，避免

NOx 生成和气

体泄露

[6]。第三，受到燃烧条件调整、焦炉构造改进、低温出焦和预热处理等因素的影响，

干馏时间也将会从

17.5h 减少到 7.5h。第四，快速加热处理原煤，有助于煤粘结性的提高，

尽管不粘煤与弱粘煤配煤量有所提高，但通过

SCOPE21 工艺所得焦炭的质量仍然优于传统

工艺

[7]。 

　　二、

SCOPE21 技术核心 

　　

1.快速预处理加热提高原煤粘结性 

　　

SCOPE21 工艺通过两段法实施煤料装炉前的预加热处理。需通过流化床首先对原煤实

施分级和干燥处理，利用模拟计算和实验观察，保证对加热气流进行合理控制，从而在分
级处理的基础上，将煤料温度提高至

200 至 300

℃左右。其次，同时快速加热处理分级完成

的煤粉和粗粒煤，使其温度提高到

330 至 380

℃之间。根据水泥生产程序中的熟料加热系统

进行快速加热，特别应注重气流塔加热方式的选择。按照平均煤粒温度、热气差值、出口处煤