CN103995964B - 建立瘦煤煤质评价模型的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建立瘦煤煤质评价模型的方法，包括如下步骤：1)设定P为瘦煤煤质评价指数，且令：P＝P_j+10×[K₁(M‑M_j)+K₂×(N‑N_j)]，其中M、N和M_j、N_j分别代表待评价瘦煤和基准瘦煤的粗粒镶嵌结构比例、纤维和片状结构比例之和；K₁、K₂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×M+K₂×N，其中K为常数；2)通过将三组不同瘦煤的M、N和CSR的数值代入上步第二个公式，求出K、K₁、K₂；将K₁、K₂、M_j、N_j、M、和N的数值代入第一个公式，求出P，P值越大，则代表瘦煤煤质越好。本发明有利于明确不同来源瘦煤的优劣程度和焦化企业对不同来源瘦煤合理配用，利于焦炭质量稳定提高，降低热性能波动幅度。

Description

建立瘦煤煤质评价模型的方法

技术领域

本发明属于煤化工领域，具体涉及一种建立瘦煤煤质评价模型的方法。

背景技术

在中国煤炭分类中，瘦煤挥发分为>10.0～20.0％，黏结指数G值>20～65，从煤炭分类指标可以看出，界定瘦煤G值范围的上下幅度达45。由于不同G值的瘦煤煤质差异较大，成焦结构差异也较大，且G值具有表观性，只表征炼焦煤的黏结性，与热性能无直接关系，因此，G值既不能较好评价瘦煤的煤质特征，也不能准确表征不同质量瘦煤对焦炭质量的影响，更不能指导在配煤炼焦中如何合理配用瘦煤。

发明内容

本发明的目的在于提供一种建立干基灰分≤9.50％，硫分≤0.6％的瘦煤煤质评价模型的方法，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，量化评价不同来源瘦煤质量的相对优劣程度，既有助于根据不同来源瘦煤煤质合理出价，又有利于指导炼焦配煤。

为实现上述目的，本发明的方法包括如下步骤：

1)检测待评价瘦煤的煤质关键指标，得出其粗粒镶嵌结构比例M(单位为％)、纤维和片状结构比例之和N(单位为％)；

2)设定P为待评价瘦煤煤质评价指数，且令：

P＝P_j+10×[K₁(M-M_j)+K₂×(N-N_j)] (1)

其中P_j、M_j、N_j分别为基准瘦煤的煤质评价指数、粗粒镶嵌结构比例、纤维和片状结构比例之和；K₁、K₂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×M+K₂×N(K₁、K₂为指标的权重) (2)

其中K为常数；

3)通过将三组不同瘦煤的粗粒镶嵌结构比例M、纤维和片状结构比例之和N以及焦炭热性能CSR的数值代入式(2)，求出K、K₁、K₂；将K₁、K₂和基准瘦煤的煤质评价指数、粗粒镶嵌结构比例、纤维和片状结构比例之和P_j、M_j、N_j，待评价瘦煤的粗粒镶嵌结构比例M、纤维和片状结构比例之和N代入式(1)，求出待评价瘦煤煤质评价指数P，P值越大，则代表待评价瘦煤煤质越好。

本发明具有如下的有益效果：

(1)本发明将瘦煤的粗粒镶嵌结构比例、纤维和片状结构比例之和确定为评价瘦煤质量的关键指标，得出各评价指标的权重，明确不同来源瘦煤的优劣程度；

(2)有益于采购部门对不同来源瘦煤价格的合理定位；

(3)有益于焦化企业对不同来源瘦煤合理配用，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

以下结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

某企业瘦煤配比为15％，所述瘦煤的干基灰分≤9.50％，硫分≤0.6％，其配煤方案具体为：

气肥煤：10％；1/3焦煤：30％；肥煤：10％；焦煤1#：25％；焦煤2#：10％；瘦煤：15％；所述焦煤1#为G值≥85，成焦粗粒镶嵌结构比例≥60％的焦煤，所述焦煤2#为G值：80～85，成焦粗粒镶嵌结构比例为50～60％的焦煤。

气肥煤、肥煤、焦煤1#、焦煤2#、1/3焦煤保持不变，取企业三组不同矿点的瘦煤(其中瘦煤1#、2#、3#的G值分别为25、40、55)，按照上述配比进行配煤炼焦，得到焦炭热反应后强度，检测该三组瘦煤煤质的关键评价指标，得出其粗粒镶嵌结构比例M、纤维和片状结构比例之和N。各相关数据见表1。

表1不同瘦煤进行配煤后焦炭的热反应后强度

煤样	M/％	N/％	CSR/％
				瘦煤1#	10	47	62.08
瘦煤2#	30	35	65.48
				瘦煤3#	38	30	66.90

将表1各数据代入式(2)，分别得出K、K₁和K₂为：74.492、0.0104、-0.2663。

即得：CSR＝74.492+0.0104×M－0.2663×N

另取企业三组G值接近的瘦煤(其中瘦煤4#、5#、6#的G值分别为41、45、42)，按照上述配比进行配煤炼焦，得到焦炭热反应后强度，检测该三组瘦煤煤质的关键评价指标，得出其粗粒镶嵌结构比例M、纤维和片状结构比例之和N。各相关数据见表2。

表2不同瘦煤进行配煤后焦炭的热反应后强度

煤样	M/％	N/％	CSR/％
				瘦煤4#	28	35	65.20
瘦煤5#	31	36	65.32
				瘦煤6#	34	33	66.08

将表2各数据代入式(2)，分别得出K、K₁和K₂为：74.48、0.011、-0.267。

即得：CSR＝74.48+0.011×M－0.267×N

虽然根据不同的三种瘦煤会使K、K₁和K₂稍有不同，但这些不同的K、K₁和K₂值在代入公式(1)时并不会改变P值的相对大小，即不会影响本发明的评价结果。

该企业新购进三个不同矿点的7种瘦煤，该7种瘦煤的干基灰分≤9.50％，硫分≤0.6％，各瘦煤的煤质分析结果见表3。

表3煤质分析结果

从表3可以看出，该7种瘦煤按照目前国内的评价标准：挥发分低、G值>20，均是瘦煤。

另外，对该三个不同矿点的7种瘦煤的粗粒镶嵌结构比例M、纤维和片状结构比例之和N进行了检测，检测结果见表4。

表4瘦煤煤质评价关键指标和评价指数

煤样	M/％	N/％	P
				瘦煤7#	38	32	110
瘦煤8#	35	32	110
				瘦煤9#	30	32	110
瘦煤10#	27	33	107
				瘦煤11#	15	35	100
瘦煤12#	10	48	65
				瘦煤13#	9	45	73

以粗粒镶嵌结构比例M为15％、纤维和片状结构比例之和N为35％的瘦煤为基准瘦煤，基准瘦煤的选择原则为以企业使用量较多的矿点瘦煤为基准，并将其评价指数定为100，这样根据待评价瘦煤的评价指数是否大于100即能方便评价出瘦煤相对基准瘦煤的品质。将相关数据代入式(1)，分别求得该7种瘦煤的煤质评价指数P为：110、110、110、107、100、65、73。煤样7#、煤样8#、煤样9#、煤样10#评价指数高于100，煤质较基准样优，评定为优质瘦煤；煤样11#评价指数等于100，煤样12#、煤样13#次于基准样，且评价指数低于100，评定为一般煤质瘦煤。另外，煤样7#、煤样8#、煤样9#、煤样10#依据传统技术评价，煤质逐渐下滑，但其实四个瘦煤配用效果无明显差异，煤样12#和煤样13#依据常规指标评价，煤样12#煤质高于煤样13#，但煤样13#配用结果略高于煤样12#。因此，虽各企业在瘦煤的采购和配用中，片面追求高的黏结特性，从本发明评价结果可以看出，在一定的黏结指数范围内，瘦煤无明显差异。

将以上7种瘦煤分别进行配煤炼焦，其所得焦炭热性能见表5。

表5七种瘦煤参与配煤炼焦所得焦炭热反应后强度(CSR/％)

表5中，方案1：气肥煤：10％；1/3焦煤：30％；肥煤：10％；焦煤1#：25％；焦煤2#：10％；瘦煤：15％。方案2：气肥煤：5％；1/3焦煤：30％；肥煤：15％；焦煤1#：20％；焦煤2#：17％；瘦煤：13％。其中实施例1～14中焦煤1#、焦煤2#、1/3焦煤、气肥煤、肥煤都相同；其相关煤质分析结果见表6。

表6煤质分析结果

从表4、5可以看出，本发明的煤质评价方法能够很好地对瘦煤煤质进行评价，且瘦煤的煤质跟该瘦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。

Claims (1)

1.一种建立瘦煤煤质评价模型的方法，所述瘦煤的干基灰分≤9.50％，硫分≤0.6％，其特征在于：该方法包括如下步骤：

1)检测待评价瘦煤的煤质关键指标，得出其粗粒镶嵌结构比例M、纤维和片状结构比例之和N；

2)设定P为待评价瘦煤煤质评价指数，且令：

P＝P_j+10×[K₁(M-M_j)+K₂×(N-N_j)] (1)

其中P_j、M_j、N_j分别为基准瘦煤的煤质评价指数、粗粒镶嵌结构比例、纤维和片状结构比例之和；K₁、K₂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×M+K₂×N (2)

其中K为常数；

3)通过将三组不同瘦煤的粗粒镶嵌结构比例M、纤维和片状结构比例之和N以及焦炭热性能CSR的数值代入式(2)，求出K、K₁、K₂；将K₁、K₂和基准瘦煤的煤质评价指数、粗粒镶嵌结构比例、纤维和片状结构比例之和P_j、M_j、N_j，待评价瘦煤的粗粒镶嵌结构比例M、纤维和片状结构比例之和N代入式(1)，求出待评价瘦煤煤质评价指数P，P值越大，则代表待评价瘦煤煤质越好。