11月18日至19日，由中国金属学会炼焦化学分会、全国冶金焦化信息网、《燃料与化工》编辑部主办，中冶焦耐工程技术有限公司(以下简称中冶焦耐)、浩宇集团新泰正大焦化有限公司、鞍山华泰干熄焦工程技术有限公司承办，山东博宇锅炉有限公司协办，2020年（第十四届）焦化节能环保及干熄焦技术研讨会在山东泰安举行。这也是目前国内焦化节能环保及干熄焦技术最高规格的研讨会，来自中国炼焦行业协会、山东焦化行业协会、安徽工业大学、鞍钢股份、首钢京唐西山焦化、大连华锐重工、江苏龙冶节能科技、马钢股份炼总厂等几十家机构、院校、企业的专家学者200余人参会。
齐鲁晚报·齐鲁壹点记者在会议结束后，对行业专家王明登进行了专访。近30年来，王明登一直从事焦化领域的设计、咨询、科研开发和科技管理工作，现任中冶焦耐工程技术有限公司副总工程师兼研发中心主任，为中国炼焦行业协会专家委员会首席专家、中冶集团焦化领域首席专家，享受国务院颁发的政府特殊津贴，入选国家百千万人才，被授予“有突出贡献的中青年专家”荣誉称号。
齐鲁晚报·齐鲁壹点记者 朱贵银
齐鲁晚报·齐鲁壹点：您好王总，请简单介绍一下中冶焦耐的相关情况。
王明登：中冶焦耐是中国中冶的全资子公司，是以工程技术为基础，以工程总承包为主业，具备工程项目设计、采购、建设（EPC）总承包能力的大型国际化工程公司。
中冶焦耐建于1953年。前身是重工业部于1953年成立的鞍钢黑色冶金设计公司。1958年，独立挂牌鞍山焦化耐火材料设计研究院。1998年，随着国家机构改革，中冶焦耐划归中国冶金建设集团直属；1999年8月更名为中国冶金建设集团鞍山焦化耐火材料设计研究总院。2004年10月，成立了法人治理结构健全、股权多元化的中冶焦耐工程技术有限公司。
经过几代人的不懈努力，中冶焦耐目前已经发展成为集工程总承包、研发、咨询、设计、建设监理、高新技术产品开发及加工制造和设备成套供货于一体的科技型企业，业务范围覆盖冶金焦化、耐火、城市燃气、环境治理、市政工程、自动化等领域，承担的工程项目遍布中国、日本、印度、巴西及伊朗等地。
目前，中冶焦耐拥有员工1300多人，具有甲级工程设计资质、甲级工程监理资质、甲级工程咨询资质、甲级环境影响评价资质、甲级工程造价咨询资质，具有国家首批授予的对外经营权。
近年来，在国家发布的全国一万多家工程勘察设计咨询行业综合实力前100名排名中，中冶焦耐始终居于前15名。目前，按人力资源、年销售额和每年设计及投产的焦炉数量，中冶焦耐在国际同行业中名列首位。
齐鲁晚报·齐鲁壹点：您好王总，焦化行业的从业人员常说中冶焦耐是我国焦化界的泰山北斗，中国焦化的发展史就是中冶焦耐的发展史，为什么这么说呢？
王明登：中冶焦耐有令每一个中国焦化人都引以为豪的历史。
1958年，中冶焦耐在刚刚完成了鞍钢化工总厂、本钢焦化厂、武钢焦化厂、洛阳耐火厂等大型设计的基础上，成功地创新设计了中国的58型焦炉，使中国的炼焦技术跻身于当时世界先进行列。
与此同时，我国自行建设的最大的综合性地区耐火厂——洛阳耐火厂和北京耐火厂也一次投产成功，成为我国耐火材料工业已具有较高水平的重要标志。
1964年，中冶焦耐在攀钢焦化项目上采用大型机械化煤场、5.5米大容积焦炉、蒸馏法生产工业萘、热油进料连续精苯等新工艺进行设计，一次投产成功，成为中国焦化工业史上的又一个重要里程碑。在攀钢耐火材料工程中，中冶焦耐设计了新型的大砖炉衬和冶金石灰，使攀钢焦化、耐火工程设计双双被评为国家优秀设计。
1981年，在鞍钢五炼焦原地大修改造设计中，中冶焦耐移植运用了18项先进技术，在原基础上将炭化室由4.3米提高到5米，生产能力提高了11%，比建同等规模新厂减少投资一半以上。1985年，这项工程被评为国家优秀设计。
此后，中冶焦耐陆续承担了包括上海宝钢、鞍钢、武钢、邯钢、包钢、马钢、攀钢、首钢等国家重点建设项目的三百多个大中型焦化厂、120多个大中型耐火材料厂的工程设计，项目基本建设投资累计达上千亿元。
宝钢是中国现代钢铁工业的标志。焦化一期工程全部由日本引进，二期工程建设要求不低于一期水平，三期则不但工期紧、控制投资难度大，更是完全由中冶焦耐自己规划、设计完成。1991年5月，宝钢二期焦化工程一次投产成功，1997年底宝钢三期焦化、石灰工程先后顺利投产。
宝钢二期焦化工程的国产化率达到了90%以上，其中焦炉部分的国产化率为100%，名列宝钢二期各大工程之首。三期炼焦国产化率则再次增加，达92%。而以中冶焦耐为主进行组态和调试的配煤、焦炉加热、干熄焦、煤气精制等装置的自动控制系统也稳定正常地运行。
宝钢二期、三期焦化工程的相继建成投产，使中国的焦化工业跨越了新的高度，标志着中国焦化工业与国际90年代先进水平接轨。与一期相比，国产化设计累计为国家节约外汇3亿美元以上。2001年，宝钢三期焦化工程荣获国家设计金奖。
中冶焦耐的科技人员依靠不断的科技进步来提升竞争力，使中冶焦耐在国内焦化、耐火材料领域持续保持技术引领、高端服务的“产业升级创新者”地位，拥有以“大容积焦炉”、“干熄焦”、“大型煤气净化”、“焦化烟气脱硫脱硝”为代表的一系列具有完全自主知识产权的焦化、耐火材料和环境工程技术；现拥有授权专利1200余件（其中发明专利300件），软件著作权28项，自主知识产权100余项；连续多年获中国专利金奖、优秀奖，是国家知识产权示范企业；先后荣获国家级、省部级科技奖项100余项（其中国家科技进步一等奖1项、二等奖1项），国家级和部级工程总承包奖和优质工程奖36项，优秀工程设计奖138项，优秀工程咨询成果奖27项；是我国焦化领域国家或行业标准的主要编制单位，并承担多项行业技术发展与产业政策研究课题。
齐鲁晚报·齐鲁壹点：王总，中冶焦耐牵头研发的“清洁高效炼焦技术与装备的开发及应用”，荣获2018年度“国家科技进步一等奖”的殊荣，实现了中国五矿、中冶集团和中国冶建行业“国家科技进步一等奖”零的突破，为建设高技术高质量“美好中冶”注入了强大动力，请谈一下项目研发的背景。
王明登：众所周知，焦化是煤炭利用领域中能源转换效率最高的流程工业，是冶金、化工行业的支柱产业，工艺复杂，资源、能源消耗量大，污染物排放量大。我国已成为世界焦炭的生产、消费和供应中心，2013年以来每年焦炭产量均超过4.5亿吨，占世界总产量的68%以上，约消耗全国原煤产量的30%。
但在本世纪初，随着国民经济的快速发展，我国钢铁工业进入飞速发展时期。高炉大型化和喷煤比例的提高对焦炭质量提出了更高要求；高炉大型化和国家产业政策的调整对焦炉的生产能力、节能降耗、环境保护和自动控制等方面提出了新的要求，我国钢铁工业急需以大型化、高效率和清洁生产为特征的更新换代技术。当时国内生产能力最大的6m焦炉已不能满足国内的需要，部分企业不得不引进国外技术。但引进技术存在着投资高、建设周期长，生产顺行性差、与我国炼焦煤资源不匹配等突出问题。
针对这一难题，作为几十年来引领国内焦化技术发展的带头人，中冶焦耐董事长于振东提出：引进只能引进核心技术产品，花“多少钱”别人也不会卖给我们核心技术。我们必须肩负起焦化行业国家队的国家责任，依靠我们自主研发，靠中国人自己的努力把炼焦核心技术掌握在自己的手里，才能更好地满足国内钢铁工业发展的需要；同时，在不断提升我国焦化技术与装备水平的同时，还要积极“走出去”，参与全球焦化建设的国际竞争。
中冶焦耐根据几十年来积累的设计和生产经验，同时考量我国耐材制造和焦化装备的发展水平，并结合设计风险评估，经过多轮方案论证，最终确定了“开发7米大容积顶装焦炉”的前瞻性课题。
2008年，中冶焦耐牵头，联合北京科技大学和鞍山钢铁集团公司，以“新一代高效清洁炼焦工艺与装备技术”为题，正式向科技部申请设立国家863计划资源环境技术领域的重点项目。2009年12月，经过严格审批，该项目正式获得批准！
一时间，四面八方，专家齐聚，研发工作旋即展开！鞍山、大连、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，通过善于进行理论研究的学术机构深入探索焦炉加热技术和清洁生产技术的深层次机理，依托国内焦化龙头企业的生产实践，形成了“产学研”一体的技术创新团队，为项目的最终成功实施打下了坚实的基础。
齐鲁晚报·齐鲁壹点：在研发过程中遇到了什么困难？是如何克服的？
王明登：简单的说，核心难题，逐个破解。焦炉的大型化，听起来简单，难却难在以节能减排为前提。
焦炉是制造焦炭的必备设施。在焦炉炭化室内，煤炭被隔绝空气加热到1000摄氏度左右，并经过干燥、热解、软化熔融、粘结、固化、收缩等阶段，形成焦炭、煤气、煤焦油和粗苯等产品。这个过程被称作炼焦。而后，焦炭被运送至高炉，作为还原剂、热源、料柱骨架和供碳剂，参与钢铁生产。国内外大规模钢铁企业，多采用“铁矿—高炉炼铁—转炉炼钢—轧钢—成品钢材”长流程生产工艺，统称为“联合企业”。一般来说，冶炼1吨生铁大约需要0.4～0.5吨焦炭。从世界范围来看，80%的焦炭都被用于炼铁，我国这一比例接近90%。可以说，焦化是钢铁生产长流程中必不可少的工序。
焦炉是结构最复杂的工业窑炉之一，燃气在耐火砖砌筑成的火道内燃烧、流动，通过炭化室隔墙，对煤料进行间接加热，而能够将18米长、7米高、0.5米宽的炭化室内的煤料均匀加热，是实现节能减排的前提。
为什么这么说呢，首先，煤料受热不均匀的话，会降低焦炭产品质量，是对炼焦煤资源的浪费；其次，煤料受热不均，为了保证整个炭化室内煤料的成焦，需要增加焦炉的供热量，增加了生产能耗；最后，受热不均，说明有局部高温区，燃烧高温区会生成大量的氮氧化物，增加了污染物的生成。
7米焦炉，在原有6米焦炉的基础上，长高了17%，装煤量增加了44%，如何保证其高向加热的均匀性，成为了让课题研发团队最头疼的难题。为此，研发团队经过深入调研和反复研究，研发出了废气循环与多段加热相结合的组合燃烧技术，简单来讲，就是将立火道底部集中的一个大火把分散成高向的几个小火把，将原始的炭化室下部单点供热改为高向多点供热，这一技术的引入，使得高向加热均匀性的问题迎刃而解。技术方案确定了，但真正落实到施工图上却又遇到了新的问题，之前的焦炉设计，多采用经验公式与一维理论计算相结合的方法，将燃烧室内的燃烧过程简化为黑匣子，而多段加热技术的引用，则需要明确给出各高度位置供热量的分配，这就要求我们必须了解燃烧的细节，对此，公司首次大胆引入数值模拟仿真技术，基于流体力学、传热学、燃烧学和炼焦化学理论，结合多年积累的焦炉设计生产数据，建立了焦炉炭化室、燃烧室、蓄热室一体化三维数理化模型，通过对连续生产过程的多单元耦合模拟仿真分析，确定了最优的炉体结构，保证了均匀加热，降低炼焦能耗的同时，减少了氮氧化物生成，真正实现了节能减排的目标。
齐鲁晚报·齐鲁壹点：新研发技术的效益如何？
王明登：效益非常显著，可以说是遍地开花。
2010年7月12日，作为863项目的依托工程，中冶焦耐与鞍钢集团正式签订“鞍钢股份四期焦炉改造工程总承包合同”。两座焦炉分别于2012年4月7日和5月7日先后投产，各项生产指标满足设计要求，且全部符合项目研发考核指标要求！2013年5月，863项目成果顺利通过科技部验收。
与传统技术相比，项目研发成果的社会经济效益显著。以鞍钢四期2座7米焦炉为例，年产焦炭150万吨，焦炭销售额可达数十亿元；因炼焦耗热量降低，每年节省燃料成本328万元；因焦炭质量改善、对炼铁产生的延伸效益每年增收2300万元。
砥砺十年，一朝生动。在示范工程成功投产后，宝武钢铁、河钢集团、鞍钢集团……国内大型钢铁联合企业到处都有它的身影。
在该研发成果的引领下，我国大型焦炉占比提升了37个百分点，平均每家焦化企业生产规模提升了3.8倍；每年节约优质炼焦煤1290万吨；节约焦炉加热用煤气，合50万吨标准煤；每年可减少氮氧化物排放4.5万吨，减少二氧化碳排放173万吨，减少粉尘排放440吨、减少二氧化硫排放1440吨。
2016年12月29日，2号焦炉顺利出焦，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出海外并成功实施，成为一带一路上的闪亮明珠。中央人民政府网站、人民网等多家权威媒体都对该项目的建设和成功投产给予了广泛报道。
而焦耐人矢志奋斗的脚步并未停歇，利用863项目研发的成果，积极响应国家环保政策和地方政府产业转型升级的要求，在7米顶装焦炉、6.25米捣固焦炉的基础上，快速开发出7.65米顶装焦炉、6.78米捣固焦炉技术和焦化全流程污染物超低排放协同控制技术，并在首钢京唐、河北纵横钢铁、山西美锦、新泰正大、山西阳光等项目上顺利实施。截止目前，运用研发成果建设的7.65米焦炉12座，系列7米焦炉100座，6.78米捣固焦炉12座，6.25米捣固焦炉80座。
“清洁高效炼焦技术与装备”的诞生，意味着中国成为了世界上少数几个掌握焦化领域世界高端技术和专有技术的国家之一，具备了在世界范围内与国际同行业巨头同台竞争的能力与实力，第一次让中国焦化技术实现了弯道超车，为中国焦化赢得了世界的关注和尊重！
习近平总书记在党的十九大报告中指出：“绿水青山就是金山银山，坚持节约资源和保护环境的基本国策，像对待生命一样对待生态环境……”；国文清董事长也曾多次强调，“打造国家队的目标不是中冶，不是中国，而是世界；打造国家队的眼光不是过去、不是现在，而是未来”。每一个焦耐人，都在积极承担推动行业技术进步的国家责任，更好地为中国焦化行业高质量发展和国际产能合作，提供焦化全流程、全生命周期的技术服务。
齐鲁晚报·齐鲁壹点：请简单谈一下焦化绿色制造技术的未来情况。
王明登：面对钢铁企业和城市共融的问题、炼焦行业当前的发展阶段与不断提高的国家环保要求、自身提升生产效率与节能的需要，中冶焦耐分析了国家产业政策、行业发展形势和影响炼焦行业的煤炭、钢铁、化工行业现状，同时研究了国际上炼焦行业发展的最新动态，认为炼焦行业发展的方向是：低碳、循环、绿色、智能。未来，炼焦工业将充分发挥三大功能——焦化产品制造功能、能源转换功能、社会大宗废弃物消纳-处理-再资源化功能；炼焦工业发展的新动能将来源于两大方面——先进炼焦技术、互联网和大数据。焦化企业将进一步体现低碳绿色价值，与社会、城市生态环境共荣共存，实现向“绿色工厂”和“智能工厂”的华丽转身。
未来，中冶焦耐将依靠丰富的工程经验、快速研发的仿真研发平台、庞大的研发队伍、基于BIM技术的协同设计等核心优势，持续研发绿色化和智能化为特征的新一代炼焦技术：包括满足我国炼焦煤资源特征和我国国情的绿色高效特大型焦炉技术、长寿化全干熄技术、冶金煤气和化工产品深加工技术、以生产轻质焦油和半焦等高附加值产品为目标的低阶煤梯级利用技术、满足焦化企业节能减排需求的适用技术等，实现焦化企业绿色制造和智能制造，以满足未来行业发展需要，为我国钢铁工业的高质量发展和新旧动能转换提供可靠的技术支撑。
未来，中冶焦耐将运用“互联网+”技术，提供工程项目全生命周期运营服务。通过打造“焦化工程项目远程技术服务中心”和“焦化行业大数据中心”，将企业的现场画面、排产调度、产品质量和能源介质消耗等生产数据与中冶焦耐的远程技术服务中心实时对接，并综合焦化工艺专业知识、对生产过程数据的挖掘和分析基础上，建立与生产数据相关的大数据平台，为客户提供及时、可靠的生产过程远程技术咨询、事故诊断等运维服务，为企业生产决策、工艺改进、资源配置优化及生产故障预测等提供数据支持，并运用中冶焦耐焦化工序能效评估技术的研究成果，为企业开展能效评估服务，提供焦化工程项目全生命周期的技术服务。
展望未来，中冶焦耐将继续秉承“一天也不耽搁、一天也不懈怠”朴实厚重的中冶精神，致力于实现焦化行业的低碳、循环、绿色、智能发展，将中冶焦耐打造成全球最大、最强、最优的焦化建设、运营、服务的“国家队”！
