CN103278610B

CN103278610B - 最大基氏流动度≤2000ddpm焦煤煤质的评价方法

Info

Publication number: CN103278610B
Application number: CN201310228678.0A
Authority: CN
Inventors: 项茹; 任玉明; 薛改凤; 鲍俊芳; 张雪红; 宋子逵; 刘向勇; 查海鑫; 陈鹏; 詹立志
Original assignee: Wuhan Iron and Steel Group Corp
Current assignee: Wuhan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2013-06-08
Filing date: 2013-06-08
Publication date: 2015-05-20
Anticipated expiration: 2033-06-08
Also published as: CN103278610A

Abstract

本发明公开了一种最大基氏流动度MF≤2000ddpm的焦煤煤质的评价方法，它包括如下步骤：1）检测得出焦煤的粗粒镶嵌结构比例X₁、纤维与片状结构比例之和X₂、最大基氏流动度MF和膨胀度b；2）设定P为焦煤煤质评价指数，且令：P=100+2×[K₁×(X₁－X_j1) + K₂×（X₂－X_j2）+K₃×(|MF－800|－|MF_j－800|)+ K₄×(|b－50|－|b_j－50|)]，其中下标j代表基准焦煤；K₁、K₂、K₃、K₄为常数；3）计算得出P值，P值越大，代表焦煤煤质越好。本发明可对焦煤有效评价质量，合理确定价位，科学进行配用。

Description

最大基氏流动度≤2000ddpm焦煤煤质的评价方法

技术领域

本发明属于配煤炼焦技术领域，具体涉及一种最大基氏流动度≤2000ddpm焦煤煤质的评价方法。

背景技术

焦煤是焦炭质量的重要支撑，也是炼焦煤中结焦性能最好的煤种，根据中国煤炭分类标准（GB 5751-2009），挥发分为>10.0~28.0%，粘结指数大于65，胶质层指数小于25.00mm的炼焦煤统一被分类为焦煤。但在实际应用中，发现该分类标准对焦煤的界定范围较宽，焦煤因受地质成因、煤岩指标、工艺性质指标影响，煤质复杂多变，因此对焦煤的煤质进行准确判定就显得尤为必要。目前，没有能较直接反映焦炭热性能的煤质指标，国内大多钢厂主要通过挥发分、G值、Y值和镜质组反射率等评价焦煤煤质，如贾瑞民报道济钢通过挥发分、G值、Y值和镜质组反射率进行评价使用焦煤（贾瑞民. 煤质评价分析在配煤中的作用. 燃料与化工. 2010.41(5):28-31），但G值、Y值只是一个表观指标，不能反映焦煤胶质体的性质，会出现一些G值、Y值较高的单一焦煤，结焦性能却较差的情况，如孙彬报道的美国焦煤具有较高的G值、Y值，且煤种单一，但煤质偏瘦煤特征，结焦性能差（孙彬.进口炼焦煤煤质的分析与评判.武钢技术.2011，49（6）:11-13）。薛改凤等人通过对我国青海、四川、新疆等地炼焦煤质量的工业指标、工艺指标、煤岩指标、焦炭显微结构组成(光学组织)和焦炭热性能进行研究，提出了一套包括挥发分、黏结指数和单种煤成焦显微结构组成评价炼焦煤质量的指标体系（薛改凤等.炼焦煤质量指标评价体系的研究.武汉科技大学学报（自然科学版）.2009，32（1）：36-40），但该指标体系过于庞杂，且并没有给出定量的依据；另外项茹也报道了焦炭光学组织（即焦炭显微结构组成）能从本质上反映炼焦煤的质量，对一些煤质较特殊的煤，焦炭光学组织与工业分析指标和煤岩指标结合可更好地鉴别煤质（项茹等.焦炭光学组织在煤质鉴别中的应用.煤化工.2010，38（2）：18-21），但是该文献并未指出对于某一具体的单一煤种，除了光学组织与工业分析指标和煤岩指标外，还需考虑哪些具体指标，也未指出这些指标与其他指标体系的相互关系。故而，在采购使用焦煤中，面对众多焦煤煤质评价指标，如何综合评价焦煤煤质，对于哪些指标是关键指标，每一关键指标占有多大权重都尚不清楚。因此生产实践中以经验型居多，而对焦煤煤质评价差异性大，以致无法精准配用，在采购中无法合理定价，更无法科学合理选取高性价比焦煤，节约配煤炼焦成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种干基灰分≤9.00%，硫分≤0.6%，最大基氏流动度MF≤2000ddpm的焦煤煤质的评价方法，该方法根据不同质量指标对焦炭热性能的贡献程度，确定其权重，量化评价不同来源焦煤质量的相对优劣程度，既有助于根据不同来源焦煤煤质合理出价，又有利于指导炼焦配煤。

为实现上述目的，本发明的技术方案包括如下步骤：

1）检测焦煤的煤质关键指标，得出其粗粒镶嵌结构比例X₁（单位为%）、纤维与片状结构比例之和X₂（单位为%）、最大基氏流动度MF（单位为ddpm）和膨胀度b（单位为%）；

2）设定P为焦煤煤质评价指数，且令：

P=100+2×[K₁×(X₁－X_j1) + K₂×（X₂－X_j2）+K₃×(|MF－800|－|MF_j－800|)+ K₄×(|b－50|－|b_j－50|)]（1）

其中 X_j1（单位为%）、X_j2（单位为%）、MF_j（单位为ddpm）和b_j（单位为%）分别为基准焦煤的粗粒镶嵌结构比例、纤维与片状结构比例之和、最大基氏流动度和膨胀度；K₁、K₂、K₃、K₄为常数，且与焦炭热反应后强度CSR（单位为%）通过如下关系式相关联：

CSR=K+K₁×X₁+K₂×X₂+K₃×|MF－800|+K₄×|b－50|（2）

其中K为常数；

3）通过将五组干基灰分≤9.00%，硫分≤0.6%，最大基氏流动度MF≤2000ddpm的不同焦煤的粗粒镶嵌结构比例、纤维与片状结构比例之和、最大基氏流动度、膨胀度和焦炭热性能的数值代入式（2），求出K、K₁、K₂ 、K₃和K₄；将K₁、K₂、K₃、K₄、基准焦煤的X_j1、X_j2、MF_j、b_j和待评价焦煤的X₁、X₂、MF、b代入式（1），求出焦煤煤质评价指数P，P值越大，则代表焦煤煤质越好。

本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明将焦煤的粗粒镶嵌结构比例、纤维与片状结构比例之和、最大基氏流动度和膨胀度确定为评价焦煤质量的关键指标，得出各评价指标的权重，明确不同来源焦煤的优劣程度；

（2）有益于采购部门对不同来源焦煤价格的合理定位；

（3）有益于焦化企业对不同来源焦煤合理配用，利于焦炭质量稳定提高，降低热性能波动幅度。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

某企业焦煤配比为40%，所述焦煤的干基灰分≤9.00%，硫分≤0.6%，其配煤方案具体为：

焦煤：40%；肥煤：15%；1/3焦煤：26%；气肥煤5%；瘦煤：14%。

肥煤、1/3焦煤、气肥煤和瘦煤保持不变，取五组不同的焦煤，按照上述配比进行配煤炼焦，得到焦炭热反应后强度（CSR），各相关数据见表1。

表1 不同焦煤进行配煤后焦炭的热反应后强度

煤样	X₁/%	X₂/%	MF/ddpm	b/ %	CSR/%
						焦煤1#	62	0	1278	36	65.24
焦煤2#	71	2	882	32	63.26
						焦煤3#	70	0	1980	102	63.79
焦煤4#	60	0	800	50	67.15
						焦煤5#	45	20	20	-19	60.86

将表1各数据代入式（2），分别得出K、K₁、K₂、K₃和K₄为：49.9347、0.2870、－0.2383、－0.0029和－0.0456；即得：

CSR=49.9347+0.2870×X₁－0.2383×X₂－0.0029×|MF－800|－0.0456×|b－50|

该企业新购进五种焦煤，各焦煤的煤质分析结果见表2。

表2 常规指标分析结果

该5个焦煤（即焦煤6#至焦煤10#）按照目前国内的评价标准，由于焦煤6#、焦煤7#、焦煤8#、焦煤10#的G值较大，Y值较高，应该是煤质较优；焦煤9#的G值、Y值低些，煤质略次。。

另外，该五种焦煤的粗粒镶嵌结构比例X₁、纤维和片状结构比例之和X₂、最大基氏流动度MF和膨胀度b见表3。

表3 焦煤煤质评价结果

煤样	X₁/%	X₂/%	MF/ddpm	b/%
					焦煤6#	70	2	1200	40
焦煤7#	45	0	400	50
					焦煤8#	30	40	200	50
焦煤9#	55	15	300	35
					焦煤10#	70	5	800	45

以粗粒镶嵌结构比例X₁为60%、纤维与片状结构比例之和X₂为0%，最大基氏流动度MF为800ddpm和膨胀度b为50的焦煤为基准焦煤，其评价指数为100，则将相关数据代入式（1），分别求得该5个焦煤的煤质评价指数P为：101，89，60，85和102。煤样6#、煤样10#的评价指数高于100，煤质较基准样优，评定为优质焦煤；煤样7#、煤样9#评价指数低于100的焦煤，煤质次于基准样，评价指数介于80-100间，评定为一般煤质焦煤，煤样8#评价指数仅60，评价指数低于80，评定为劣质焦煤。

将以上五种焦煤（焦煤6#至焦煤10#）分别进行配煤炼焦，其炼焦所得焦炭热性能见表4。

表4 五种焦煤参与配煤炼焦所得焦炭热反应后强度(CSR)

表4中，方案1为气肥煤：5%；焦煤：40%；肥煤：15%；1/3焦煤：26%；瘦煤：14%；方案2为气煤：12%；焦煤：40%；肥煤：20%；1/3焦煤：18%；瘦煤10%，其中实施例1~10中焦煤、1/3焦煤、瘦煤、气肥煤、气煤都相同；其相关煤质分析结果见表5。

从表4可以看出，本发明的煤质评价方法能够很好地对干基灰分≤9.00%，硫分≤0.6%，最大基氏流动度MF≤2000ddpm的焦煤煤质进行评价，且焦煤的煤质跟该焦煤参与配煤炼焦所得焦炭的热反应后强度具有较好的相关性。

表5 煤质分析结果

虽然本发明限定了焦煤的干基灰分≤9.00%，硫分≤0.6%，这主要是因为炼焦煤的干基灰分、硫分相对以上三个指标对焦炭热性能影响小，当干基灰分、硫分超出以上范围，对焦炭热性能影响不可忽略时，本发明仅需作一个干基灰分和硫分修正即可使用。

Claims

1.一种干基灰分≤9.00％，硫分≤0.6％，最大基氏流动度MF≤2000ddpm的焦煤煤质的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)检测焦煤的煤质关键指标，得出其粗粒镶嵌结构比例X₁、纤维与片状结构比例之和X₂、最大基氏流动度MF和膨胀度b；

2)设定P为焦煤煤质指数，且令：

P＝100+2×[K₁×(X₁－X_j1)+K₂×(X₂－X_j2)+K₃×(|MF－800|－|MF_j－800|)+K₄×(|b－50|－|b_j－50|)] (1)

其中X_j1、X_j2、MF_j和b_j分别为基准焦煤的粗粒镶嵌结构比例、纤维与片状结构比例之和、最大基氏流动度和膨胀度；K₁、K₂、K₃、K₄为常数，且与焦炭热反应后强度CSR通过如下关系式相关联：

CSR＝K+K₁×X₁+K₂×X₂+K₃×|MF－800|+K₄×|b－50| (2)

其中K为常数；

3)通过将五组干基灰分≤9.00％，硫分≤0.6％，最大基氏流动度MF≤2000ddpm的不同焦煤的粗粒镶嵌结构比例、纤维与片状结构比例之和、最大基氏流动度、膨胀度和焦炭热性能的数值代入式(2)，求出K、K₁、K₂、K₃和K₄；将常数K₁、K₂、K₃、K₄、基准焦煤的X_j1、X_j2、MF_j、b_j和待评价焦煤的X₁、X₂、MF、b代入式(1)，求出焦煤煤质指数P，P值越大，则代表焦煤煤质越好。