本技术基于焦炉长寿和减少无组织排放，借助于结构力学和材料力学理论及结构设计原理，进行新型炉体结构、耐火材料和护炉铁件开发和优化；基于焦生产超低排放和节能低耗，从煤焦转化、如热煤气、烟道度气及高温荒煤的物质流和能源流角度，借助于流体力学、传热学、燃烧学、炼焦化学等理论和先进的过程仿真软件平台及火焰分析模型进行三维立体优化设计，进行炉体结构优化、空气分段助燃控硝燃烧、焦炉非对称式烟道、单炭化室压力调节，焦炉智能化等技术研究，取得创新性成果，完成多个工程项目的设计与建设，并在工程中实现全套技术集成。适用了大型顶装焦炉和捣固焦炉的建设。