CN104850743B - 一种计算高炉瓦斯灰中煤粉颗粒碳含量修正系数的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种计算高炉瓦斯灰中煤粉颗粒碳含量修正系数的方法，包括：将煤粉试样均分为第一煤粉试样、第二煤粉试样、第三煤粉试样，获取试样的第一碳含量C0；对第一煤粉试样、第二煤粉试样、第三煤粉试样在890～910℃温度下加热10～15min、30～35min、60～65min分别获取第一组煤粉、第二组煤粉、第三组煤粉；分别计算第一煤粉颗粒的第二碳含量CA、第二煤粉颗粒的第三碳含量CB、第三煤粉颗粒的第四碳含量CC；计算第一煤粉颗粒的第一修正系数ηA、第二煤粉颗粒的第二修正系数ηB及第三煤粉颗粒的第三修正系数ηC；如此，可准确获得瓦斯灰中不同煤粉颗粒碳含量的修正系数，以准确分析煤粉在高炉内利用率。

Description

一种计算高炉瓦斯灰中煤粉颗粒碳含量修正系数的方法
技术领域
本发明属于高炉炼铁技术领域，尤其涉及一种计算高炉瓦斯灰中煤粉颗粒碳含量修正系数的方法。
背景技术
高炉喷煤技术对高炉生产来说有着重要的意义，如何提高高炉煤比，降低焦比则是目前关注的重点。在高炉提高煤比的过程中，为保证燃料利用效率，要保证煤粉能被高炉高效利用，但是当喷煤量达到一定程度，煤粉的利用率开始下降，导致瓦斯灰中的碳含量明显升高。
现有技术中都是以瓦斯灰中的碳含量来分析煤粉在高炉内的利用情况。因此，如何精确地确定出瓦斯灰中来源于煤粉的碳含量尤为重要。目前，瓦斯灰中的煤粉和焦炭的比例无法通过化学分析来获得，普遍采用岩相学的分析方法来确定煤粉和焦炭在瓦斯灰中的比例。
但这种方法是将瓦斯灰中不同种类的煤粉均按同一种碳含量进行计算，不够准确。并且，在目前的测试过程中，并没有对煤粉的种类进行区分，或者虽对煤粉种类进行区分，但在进行碳含量系数修正过程中仅通过经验给出修正系数。
因此，如何来准确获得瓦斯灰中不同煤粉颗粒的碳含量的修正系数，成为准确分析煤粉在高炉内利用率的关键。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种计算高炉瓦斯灰中煤粉颗粒碳含量修正系数的方法，用于解决现有技术中不能准确获得瓦斯灰中不同煤粉颗粒的碳含量的修正系数，进而不能准确分析煤粉在高炉内利用率的技术问题。
本发明提供一种计算高炉瓦斯灰中煤粉颗粒碳含量修正系数的方法，其特征在于，所述方法包括：
将煤粉试样均分为第一煤粉试样、第二煤粉试样以及第三煤粉试样，检测所述煤粉试样的碳含量，获取所述煤粉试样的第一碳含量C0；
对所述第一煤粉试样在890～910℃温度下加热10～15min获取第一组煤粉，对所述第二煤粉试样在890～910℃温度下加热30～35min获取第二组煤粉，对所述第三煤粉试样在890～910℃温度下加热60～65min获取第三组煤粉；
根据公式N1×CA+N2×CB+N3×CC＝C1、N4×CA+N5×CB+N6×CC＝C2以及N7×CA+N8×CB+N9×CC＝C3分别计算所述煤粉中第一煤粉颗粒的第二碳含量CA、第二煤粉颗粒的第三碳含量CB、第三煤粉颗粒的第四碳含量CC；
根据公式ηA＝CA/C0计算所述第一煤粉颗粒的第一修正系数ηA；
根据公式ηB＝CB/C0计算所述第二煤粉颗粒的第二修正系数ηB；
根据公式ηC＝CC/C0计算所述第三煤粉颗粒的第三修正系数ηC；其中，
所述N1为所述第一组煤粉中第一煤粉颗粒的第一百分比；所述N2为所述第一组煤粉中第二煤粉颗粒的第二百分比；所述N3为所述第一组煤粉中第三煤粉颗粒的第三百分比；所述C1为所述第一组煤粉的第五碳含量；所述N4为所述第二组煤粉中第一煤粉颗粒的第四百分比；所述N5为所述第二组煤粉中第二煤粉颗粒的第五百分比；所述C2为所述第二组煤粉的第六碳含量；所述N6为所述第二组煤粉中第三煤粉颗粒的第六百分比；所述N7为所述第三组煤粉中第一煤粉颗粒的第七百分比；所述N8为所述第三组煤粉中第二煤粉颗粒的第八百分比；所述N9为所述第三组煤粉中第三煤粉颗粒的第九百分比；所述C3为所述第三组煤粉的第七碳含量。
上述方案中，所述第一煤粉试样、所述第二煤粉试样以及所述第三煤粉试样的煤粉粒度不大于1.0mm。
上述方案中，对所述第一煤粉试样在890～910℃温度下加热10～15min获取第一组煤粉，对所述第二煤粉试样在890～910℃温度下加热30～35min获取第二组煤粉，对所述第三煤粉试样在890～910℃温度下加热60～65min获取第三组煤粉后，所述方法还包括：
将所述第一组煤粉均分为第一煤粉、第二煤粉；将所述第二组煤粉均分为第三煤粉、第四煤粉；将所述第三组煤粉均分为第五煤粉、第六煤粉；
对所述第一煤粉进行碳含量检测，获取所述第一组煤粉的第五碳含量C1；根据岩相分析法对所述第二煤粉进行分析，获取所述第一组煤粉中第一煤粉颗粒的第一百分比N1；所述第一组煤粉中第二煤粉颗粒的第二百分比N2；以及所述第一组煤粉中第三煤粉颗粒的第三百分比N3；
对所述第三煤粉进行碳含量检测，获取所述第二组煤粉的第六碳含量C2；根据岩相分析法对所述第四煤粉进行分析，获取所述第二组煤粉中第一煤粉颗粒的第四百分比N4；所述第二组煤粉中第二煤粉颗粒的第五百分比N5；以及所述第二组煤粉中第三煤粉颗粒的第六百分比N6；
对所述第五煤粉进行碳含量检测，获取所述第三组煤粉的第七碳含量C3；根据岩相分析法对所述第六煤粉进行分析，获取所述第三组煤粉中第一煤粉颗粒的第七百分比N7；所述第三组煤粉中第二煤粉颗粒的第八百分比N8；以及所述第三组煤粉中第三煤粉颗粒的第九百分比N9。
本发明提供了计算高炉瓦斯灰中煤粉颗粒碳含量修正系数的方法，其特征在于，所述方法包括：将煤粉试样均分为第一煤粉试样、第二煤粉试样以及第三煤粉试样，检测所述煤粉试样的碳含量，获取所述煤粉试样的第一碳含量C0；对所述第一煤粉试样在890～910℃温度下加热10～15min获取第一组煤粉，对所述第二煤粉试样在890～910℃温度下加热30～35min获取第二组煤粉，对所述第三煤粉试样在890～910℃温度下加热60～65min获取第三组煤粉；根据公式N1×CA+N2×CB+N3×CC＝C1、N4×CA+N5×CB+N6×CC＝C2以及N7×CA+N8×CB+N9×CC＝C3分别计算所述煤粉中第一煤粉颗粒的第二碳含量CA、第二煤粉颗粒的第三碳含量CB、第三煤粉颗粒的第四碳含量CC；根据公式ηA＝CA/C0计算所述第一煤粉颗粒的第一修正系数ηA；根据公式ηB＝CB/C0计算所述第二煤粉颗粒的第二修正系数ηB；根据公式ηC＝CC/C0计算所述第三煤粉颗粒的第三修正系数ηC；其中，所述N1为所述第一组煤粉中第一煤粉颗粒的第一百分比；所述N2为所述第一组煤粉中第二煤粉颗粒的第二百分比；所述N3为所述第一组煤粉中第三煤粉颗粒的第三百分比；所述C1为所述第一组煤粉的第五碳含量；所述N4为所述第二组煤粉中第一煤粉颗粒的第四百分比；所述N5为所述第二组煤粉中第二煤粉颗粒的第五百分比；所述C2为所述第二组煤粉的第六碳含量；所述N6为所述第二组煤粉中第三煤粉颗粒的第六百分比；所述N7为所述第三组煤粉中第一煤粉颗粒的第七百分比；所述N8为所述第三组煤粉中第二煤粉颗粒的第八百分比；所述N9为所述第三组煤粉中第三煤粉颗粒的第九百分比；所述C3为所述第三组煤粉的第七碳含量；如此，可以准确获得瓦斯灰中不同煤粉颗粒的碳含量的修正系数，进而可以准确分析煤粉在高炉内利用率，为评价高炉喷煤效果提供依据。
附图说明
图1为本发明实施例提供的计算高炉瓦斯灰中煤粉颗粒碳含量修正系数的方法流程示意图。
具体实施方式
为了准确获得瓦斯灰中不同煤粉颗粒的碳含量的修正系数，进而可以准确分析煤粉在高炉内利用率，本发明提供了一种计算高炉瓦斯灰中煤粉颗粒碳含量修正系数的方法，其特征在于，所述方法包括：将煤粉试样均分为第一煤粉试样、第二煤粉试样以及第三煤粉试样，检测所述煤粉试样的碳含量，获取所述煤粉试样的第一碳含量C0；对所述第一煤粉试样在890～910℃温度下加热10～15min获取第一组煤粉，对所述第二煤粉试样在890～910℃温度下加热30～35min获取第二组煤粉，对所述第三煤粉试样在890～910℃温度下加热60～65min获取第三组煤粉；根据公式N1×CA+N2×CB+N3×CC＝C1、N4×CA+N5×CB+N6×CC＝C2以及N7×CA+N8×CB+N9×CC＝C3分别计算所述煤粉中第一煤粉颗粒的第二碳含量CA、第二煤粉颗粒的第三碳含量CB、第三煤粉颗粒的第四碳含量CC；根据公式ηA＝CA/C0计算所述第一煤粉颗粒的第一修正系数ηA；根据公式ηB＝CB/C0计算所述第二煤粉颗粒的第二修正系数ηB；根据公式ηC＝CC/C0计算所述第三煤粉颗粒的第三修正系数ηC；其中，所述N1为所述第一组煤粉中第一煤粉颗粒的第一百分比；所述N2为所述第一组煤粉中第二煤粉颗粒的第二百分比；所述N3为所述第一组煤粉中第三煤粉颗粒的第三百分比；所述C1为所述第一组煤粉的第五碳含量；所述N4为所述第二组煤粉中第一煤粉颗粒的第四百分比；所述N5为所述第二组煤粉中第二煤粉颗粒的第五百分比；所述C2为所述第二组煤粉的第六碳含量；所述N6为所述第二组煤粉中第三煤粉颗粒的第六百分比；所述N7为所述第三组煤粉中第一煤粉颗粒的第七百分比；所述N8为所述第三组煤粉中第二煤粉颗粒的第八百分比；所述N9为所述第三组煤粉中第三煤粉颗粒的第九百分比；所述C3为所述第三组煤粉的第七碳含量。
下面通过附图及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
实施例一
本实施例提供一种计算高炉瓦斯灰中煤粉颗粒碳含量修正系数的方法，如图1所示，所述方法主要包括以下步骤：
步骤110，将煤粉试样均分为第一煤粉试样、第二煤粉试样以及第三煤粉试样，检测所述煤粉试样的碳含量，获取所述煤粉试样的第一碳含量C0。
本步骤中，对煤粉进行反复过筛和反复破碎，获取煤粉试样。所述煤粉试样煤粉粒度不大于1.0mm，所述煤粉试样的重量可以为500g。
获取煤粉试样后，将煤粉试样均分为第一煤粉试样、第二煤粉试样以及第三煤粉试样，本实施例中所述第一煤粉试样、第二煤粉试样以及第三煤粉试样的重量为100g。
对剩余200g的煤粉试样进行碳含量检测，获取所述煤粉试样的第一碳含量C0。这里，是利用现有技术中工业分析固定碳含量的分析方法对煤粉试样进行碳含量检测的。
步骤111，对所述第一煤粉试样在890～910℃温度下加热10～15min获取第一组煤粉，对所述第二煤粉试样在890～910℃温度下加热30～35min获取第二组煤粉，对所述第三煤粉试样在890～910℃温度下加热60～65min获取第三组煤粉。
本步骤中，利用马弗炉分别对所述第一煤粉试样在890～910℃温度下加热10～15min获取第一组煤粉；对所述第二煤粉试样在890～910℃温度下加热30～35min获取第二组煤粉，对所述第三煤粉试样在890～910℃温度下加热60～65min获取第三组煤粉。
将所述第一组煤粉均分为第一煤粉、第二煤粉；将所述第二组煤粉均分为第三煤粉、第四煤粉；将所述第三组煤粉均分为第五煤粉、第六煤粉；
对所述第一煤粉进行碳含量检测，获取所述第一组煤粉的第五碳含量C1；根据岩相分析法对所述第二煤粉进行分析，获取所述第一组煤粉中第一煤粉颗粒的第一百分比N1；所述第一组煤粉中第二煤粉颗粒的第二百分比N2；以及所述第一组煤粉中第三煤粉颗粒的第三百分比N3；这里，所述岩相分析方法是根据国际标准化组织(ISO，InternationalStandardization Organization)7404-4显微煤岩类型测定方法来确定的。
对所述第三煤粉进行碳含量检测，获取所述第二组煤粉的第六碳含量C2；根据岩相分析法对所述第四煤粉进行分析，获取所述第二组煤粉中第一煤粉颗粒的第四百分比N4；所述第二组煤粉中第二煤粉颗粒的第五百分比N5；以及所述第二组煤粉中第三煤粉颗粒的第六百分比N6；
对所述第五煤粉进行碳含量检测，获取所述第三组煤粉的第七碳含量C3；根据岩相分析法对所述第六煤粉进行分析，获取所述第三组煤粉中第一煤粉颗粒的第七百分比N7；所述第三组煤粉中第二煤粉颗粒的第八百分比N8；以及所述第三组煤粉中第三煤粉颗粒的第九百分比N9。
步骤112，根据公式N1×CA+N2×CB+N3×CC＝C1、N4×CA+N5×CB+N6×CC＝C2以及N7×CA+N8×CB+N9×CC＝C3分别计算所述煤粉中第一煤粉颗粒的第二碳含量CA、第二煤粉颗粒的第三碳含量CB、第三煤粉颗粒的第四碳含量CC；
本步骤中，联合公式(1)、(2)、(3)计算所述煤粉中第一煤粉颗粒的第二碳含量CA、第二煤粉颗粒的第三碳含量CB、第三煤粉颗粒的第四碳含量CC。其中，公式(1)、(2)、(3)如下所示：
N1×CA+N2×CB+N3×CC＝C1 (1)
N4×CA+N5×CB+N6×CC＝C2 (2)
N7×CA+N8×CB+N9×CC＝C3 (3)
步骤113，根据公式ηA＝CA/C0计算所述第一煤粉颗粒的第一修正系数ηA；根据公式ηB＝CB/C0计算所述第二煤粉颗粒的第二修正系数ηB；根据公式ηC＝CC/C0计算所述第三煤粉颗粒的第三修正系数ηC。
本步骤中，当计算出所述煤粉中第一煤粉颗粒的第二碳含量CA、第二煤粉颗粒的第三碳含量CB、第三煤粉颗粒的第四碳含量CC后，根据公式(4)计算所述第一煤粉颗粒的第一修正系数ηA；根据公式(5)计算所述第二煤粉颗粒的第二修正系数ηB；根据公式(6)计算所述第三煤粉颗粒的第三修正系数ηC；所述公式(4)、(5)、(6)如下所示：
ηA＝CA/C0 (4)
ηB＝CB/C0 (5)
ηC＝CC/C0 (6)
本实施例提供的计算高炉瓦斯灰中煤粉颗粒碳含量修正系数的方法，可准确获得高炉瓦斯灰中不同煤粉颗粒碳含量的修正系数，为评价高炉喷煤效果提供依据。
实施例二
为了更好地理解本发明的技术方案，本实施例参照实际应用对本发明做进一步的描述。
在实际生产时，首先取高炉所应用的某一种煤粉进行破碎处理，所述煤粉的重量为500g，破碎后用孔径为1.0mm的实验筛进行筛分，再反复进行破碎和筛分处理，直至所有试样均通过孔径为1.0mm的实验筛，获取煤粉试样。
将煤粉试样均分为第一煤粉试样、第二煤粉试样以及第三煤粉试样，所述第一煤粉试样、第二煤粉试样以及第三煤粉试样的重量为100g。
对剩余200g的煤粉试样进行碳含量检测，获取所述煤粉试样的第一碳含量C0，所述C0为78％。这里，是利用现有技术中工业分析固定碳含量的分析方法对煤粉试样进行碳含量检测的。
其次，利用马弗炉分别对所述第一煤粉试样在890～910℃温度下加热10～15min获取第一组煤粉；对所述第二煤粉试样在890～910℃温度下加热30～35min获取第二组煤粉，对所述第三煤粉试样在890～910℃温度下加热60～65min获取第三组煤粉。
将所述第一组煤粉均分为第一煤粉、第二煤粉；将所述第二组煤粉均分为第三煤粉、第四煤粉；将所述第三组煤粉均分为第五煤粉、第六煤粉；
对所述第一煤粉进行碳含量检测，获取所述第一组煤粉的第五碳含量C1；根据岩相分析法对所述第二煤粉进行分析，获取所述第一组煤粉中第一煤粉颗粒的第一百分比N1；所述第一组煤粉中第二煤粉颗粒的第二百分比N2；以及所述第一组煤粉中第三煤粉颗粒的第三百分比N3；这里，所述岩相分析方法是根据国际标准化组织ISO7404-4显微煤岩类型测定方法来确定的。
对所述第三煤粉进行碳含量检测，获取所述第二组煤粉的第六碳含量C2；根据岩相分析法对所述第四煤粉进行分析，获取所述第二组煤粉中第一煤粉颗粒的第四百分比N4；所述第二组煤粉中第二煤粉颗粒的第五百分比N5；以及所述第二组煤粉中第三煤粉颗粒的第六百分比N6；
对所述第五煤粉进行碳含量检测，获取所述第三组煤粉的第七碳含量C3；根据岩相分析法对所述第六煤粉进行分析，获取所述第三组煤粉中第一煤粉颗粒的第七百分比N7；所述第三组煤粉中第二煤粉颗粒的第八百分比N8；以及所述第三组煤粉中第三煤粉颗粒的第九百分比N9。
其中，所述含碳量检测与岩相分析结果如表1所示。
表1
序号 第一煤粉颗粒(％) 第二煤粉颗粒(％) 第三煤粉颗粒(％) 碳含量(％)
1 80 14 6 73.56
2 70 21 9 72.31
3 60 23 17 68.77
如表1所示，所述C1为73.56％，所述N1为80％，所述N2为14％，所述N3为6％；所述C2为72.31％，所述N3为70％，所述N4为21％，所述N5为9％；所述C3为68.77％，所述N7为60％，所述N8为23％，所述N9为17％。
然后，联合公式(1)、(2)、(3)计算所述煤粉中第一煤粉颗粒的第二碳含量CA、第二煤粉颗粒的第三碳含量CB、第三煤粉颗粒的第四碳含量CC。其中，公式(1)、(2)、(3)如下所示：
N1×CA+N2×CB+N3×CC＝C1 (1)
N4×CA+N5×CB+N6×CC＝C2 (2)
N7×CA+N8×CB+N9×CC＝C3 (3)
由公式(1)、(2)、(3)可以得出所述第一煤粉颗粒的第二碳含量CA为78％、第二煤粉颗粒的第三碳含量CB为63％、第三煤粉颗粒的第四碳含量CC为39％。
最后根据公式(4)计算所述第一煤粉颗粒的第一修正系数ηA；根据公式(5)计算所述第二煤粉颗粒的第二修正系数ηB；根据公式(6)计算所述第三煤粉颗粒的第三修正系数ηC。
ηA＝CA/C0 (4)
ηB＝CB/C0 (5)
ηC＝CC/C0 (6)
由公式(4)、(5)、(6)可以计算出所述第一煤粉颗粒的第一修正系数ηA为1，所述第二煤粉颗粒的第二修正系数ηB为0.8，所述第三煤粉颗粒的第三修正系数ηC为0.5。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种计算高炉瓦斯灰中煤粉颗粒碳含量修正系数的方法，其特征在于，所述方法包括：
将煤粉试样均分为第一煤粉试样、第二煤粉试样以及第三煤粉试样，检测所述煤粉试样的碳含量，获取所述煤粉试样的第一碳含量C0；
对所述第一煤粉试样在890～910℃温度下加热10～15min获取第一组煤粉，对所述第二煤粉试样在890～910℃温度下加热30～35min获取第二组煤粉，对所述第三煤粉试样在890～910℃温度下加热60～65min获取第三组煤粉；
将所述第一组煤粉均分为第一煤粉、第二煤粉；将所述第二组煤粉均分为第三煤粉、第四煤粉；将所述第三组煤粉均分为第五煤粉、第六煤粉；
对所述第一煤粉进行碳含量检测，获取所述第一组煤粉的第五碳含量C1；根据岩相分析法对所述第二煤粉进行分析，获取所述第一组煤粉中第一煤粉颗粒的第一百分比N1；所述第一组煤粉中第二煤粉颗粒的第二百分比N2；以及所述第一组煤粉中第三煤粉颗粒的第三百分比N3；
对所述第三煤粉进行碳含量检测，获取所述第二组煤粉的第六碳含量C2；根据岩相分析法对所述第四煤粉进行分析，获取所述第二组煤粉中第一煤粉颗粒的第四百分比N4；所述第二组煤粉中第二煤粉颗粒的第五百分比N5；以及所述第二组煤粉中第三煤粉颗粒的第六百分比N6；
对所述第五煤粉进行碳含量检测，获取所述第三组煤粉的第七碳含量C3；根据岩相分析法对所述第六煤粉进行分析，获取所述第三组煤粉中第一煤粉颗粒的第七百分比N7；所述第三组煤粉中第二煤粉颗粒的第八百分比N8；以及所述第三组煤粉中第三煤粉颗粒的第九百分比N9；
根据公式N1×CA+N2×CB+N3×CC＝C1、N4×CA+N5×CB+N6×CC＝C2以及N7×CA+N8×CB+N9×CC＝C3分别计算所述煤粉中第一煤粉颗粒的第二碳含量CA、第二煤粉颗粒的第三碳含量CB、第三煤粉颗粒的第四碳含量CC；
根据公式ηA＝CA/C0计算所述第一煤粉颗粒的第一修正系数ηA；
根据公式ηB＝CB/C0计算所述第二煤粉颗粒的第二修正系数ηB；
根据公式ηC＝CC/C0计算所述第三煤粉颗粒的第三修正系数ηC。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一煤粉试样、所述第二煤粉试样以及所述第三煤粉试样的煤粉粒度不大于1.0mm。
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