CN104951849B - 一种焦炭热性能预测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焦炭热性能预测方法，步骤如下：一、根据配煤结构确定配煤成焦显微结构；二、确定结焦过程行为指标，对于流动度≥1000～10000ddpm炼焦煤的流动度进行加权平均，记为lgMF1，对于流动度≥10000ddpm炼焦煤的流动度进行加权平均，记为lgMF2，对于b值≥80％炼焦煤的膨胀度进行加权平均，记为b；三、求解各控制指标与热性能的相关系数关系：CSR＝K+K₁×C_粗+K₂×F_{纤维+片状}+K₃×T_同性+K₄×X₁lg MF1+K₅×X₂ lg MF2+K₆×X₂b；四、确定达到CSR要求的各指标控制范围，调整配合煤具体配比。本发明使焦炭热性能CSR达到生产要求，有利于高炉稳产，可以广泛应用于煤化工领域。

Description

一种焦炭热性能预测方法

技术领域

本发明涉及煤化工领域，特别是涉及一种焦炭热性能预测方法。

背景技术

配合煤是各单种煤按一定配比配合而成，其质量取决于单种煤质量和炼焦配煤比，但配合煤质量并不是各单种煤按配比简单加和而成。目前国内各焦化企业对焦炭热性能的预测主要通过配合煤的灰分、硫分、挥发分、G值(黏结指数)、Y值(胶质层指数)进行。但实际研究中常发现，黏结性指标G值、Y值具有静态表观性，常出现挥发分、G值、Y值接近的炼焦煤，结焦性能差异较大，导致生产上焦炭热性能波动幅度大，对高炉的稳产顺行非常不利。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种焦炭热性能预测方法，不仅使焦炭热性能CSR(焦炭热反应强度)达到生产要求，而且CSR波动低，有利于高炉稳产。

本发明提供的一种焦炭热性能预测方法，包括如下步骤：步骤一、根据选定的配煤结构，确定配煤成焦显微结构；步骤二、确定结焦过程行为指标，对于流动度(MaximumFluidity，简称MF)≥1000～10000ddpm炼焦煤的流动度进行加权平均，记为lg MF1，对于流动度≥10000ddpm炼焦煤的流动度进行加权平均，记为lgMF2，对于b值(奥亚膨胀度)≥80％炼焦煤的膨胀度进行加权平均，记为b；步骤三、求解各控制指标与热性能的相关系数关系：CSR＝K+K₁×C_粗+K₂×F_{纤维+片状}+K₃×T_同性+K₄×X₁lg MF1+K₅×X₂lg MF2+K₆×X₂b，其中，C_粗：配合煤的粗粒镶嵌结构比例，F_{纤维+片状}：配合煤的纤维片状结构比例，T_同性：配合煤的各向同性结构比例，lg MF1：流动度≥1000～10000ddpm的炼焦煤加权平均流动度，lg MF2：指流动度≥10000ddpm的炼焦煤加权平均流动度，b：b值≥80％的炼焦煤的加权平均膨胀度，X₁：流动度≥1000～10000ddpm的炼焦煤的配用量，X₂：流动度≥10000ddpm的炼焦煤的配用量，K、K1、K2、K3、K4、K5和K6根据配煤炼焦实验求解各自系数；步骤四、根据CSR与各控制指标关系，确定达到CSR要求的步骤三中的各指标控制范围，调整配合煤具体配比。

在上述技术方案中，所述步骤一中，所述配煤成焦显微结构包括粗粒镶嵌、纤维和片状结构、各向同性结构比例。

在上述技术方案中，所述步骤三中，配合煤结构包括七种。

在上述技术方案中，所述步骤四中，所述步骤三中的各指标要求达到CSR≥65％。

本发明焦炭热性能预测方法，具有以下有益效果：该方法选用与焦炭热性能相关性更强指标，使焦炭热性能CSR指数达到控制要求，且波动幅度小，利于高炉稳产。

附图说明

图1为本发明焦炭热性能预测方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本发明的限制。

参见图1，本发明焦炭热性能预测方法，包括如下步骤：

步骤一、根据选定的配煤结构，确定配煤成焦显微结构：粗粒镶嵌、纤维和片状结构、各向同性结构比例；

步骤二、确定结焦过程行为指标，对于流动度≥1000～10000ddpm炼焦煤的流动度进行加权平均，记为lgMF1，对于流动度≥10000ddpm炼焦煤的流动度进行加权平均，记为lgMF2，对于b值≥80％炼焦煤的膨胀度进行加权平均，记为b；

步骤三、求解各控制指标与热性能的相关系数关系：

CSR＝K+K₁×C_粗+K₂×F_{纤维+片状}+K₃×T_同性+K₄×X₁lg MF1+K₅×X₂lg MF2+K₆×X₂b，

其中，

C_粗：配合煤的粗粒镶嵌结构比例，

F_{纤维+片状}：配合煤的纤维片状结构比例，

T_同性：配合煤的各向同性结构比例，

lg MF1：流动度≥1000～10000ddpm的炼焦煤(本实施例为1/3焦煤1﹟)加权平均流动度，

lg MF2：指流动度≥10000ddpm的炼焦煤(本实施例为肥煤)加权平均流动度，

b：b值≥80％的炼焦煤(本实施例为肥煤)的加权平均膨胀度，

X₁：流动度≥1000～10000ddpm的炼焦煤的配用量，

X₂：流动度≥10000ddpm的炼焦煤的配用量，

包括七种配合煤方案(每个方案由气煤、肥煤、1/3质量的焦煤1﹟、1/3质量的焦煤2﹟、焦煤和瘦煤按不同配比组合而成)，得到不同的CSR值，K、K1、K2、K3、K4、K5和K6根据配煤炼焦实验求解各自系数；

步骤四、根据CSR与各控制指标关系，确定满足CSR≥65％要求的步骤三中的各指标控制范围，调整配合煤具体配比。

具体实施例参见如下：

实施例

配合煤中含有气煤、肥煤(流动度20000ddpm，b值180％)、1/3质量的焦煤1﹟(流动度1500ddpm)、1/3质量的焦煤2﹟(流动度<200ddpm)、焦煤、瘦煤；

根据煤种选取至少7个配煤方案，具体见下表1：

表1 配煤方案

CSR＝K+K₁×C_粗+K₂×F_{纤维+片状}+K₃×T_同性+K₄×X₁lg MF1+K₅×X₂lg MF2+K₆×X₂b (1)

根据不同的配煤结构炼焦，各配合煤成焦显微结构见下表2：

表2 各配合煤成焦显微结构

将以上各结果代入公式(1)，得到如下公式(2)：

CSR＝41.0+0.613∑X_粗粒－0.249∑X_纤维+2.32X_1/3焦lgMF_1/3焦+4.78X_肥lgMF_肥+0.0781X_肥b_肥－0.200X_同性 (2)

通过公式焦炭热性能的预测模型，准确抓住了影响焦炭热性能的关键指标，明晰了焦炭显微结构、高流动高膨胀煤对焦炭热性能的作用，找出了瘦煤、气煤等弱黏煤在配煤炼焦中的合理配用量及配用方法。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (4)

1.一种焦炭热性能预测方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、根据选定的配煤结构，确定配煤成焦显微结构；

步骤二、确定结焦过程行为指标，对于1000ddpm≤流动度＜10000ddpm炼焦煤的流动度进行加权平均，记为lgMF1，对于流动度≥10000ddpm炼焦煤的流动度进行加权平均，记为lgMF2，对于b值≥80％炼焦煤的膨胀度进行加权平均，记为b；

步骤三、求解各控制指标与热性能的相关系数关系：

CSR＝K+K₁×C_粗+K₂×F_{纤维+片状}+K₃×T_同性+K₄×X₁lgMF1+K₅×X₂lgMF2+K₆×X₂b，

其中，

C_粗：配合煤的粗粒镶嵌结构比例，

F_{纤维+片状}：配合煤的纤维片状结构比例，

T_同性：配合煤的各向同性结构比例，

lgMF1：1000ddpm≤流动度＜10000ddpm的炼焦煤加权平均流动度，

lgMF2：指流动度≥10000ddpm的炼焦煤加权平均流动度，

b：b值≥80％的炼焦煤的加权平均膨胀度，

X₁：1000ddpm≤流动度＜10000ddpm的炼焦煤的配用量，

X₂：流动度≥10000ddpm的炼焦煤的配用量，

K、K1、K2、K3、K4、K5和K6根据配煤炼焦实验求解各自系数；

步骤四、根据CSR与各控制指标关系，确定达到CSR要求的步骤三中的各指标控制范围，调整配合煤具体配比。

2.根据权利要求1所述的焦炭热性能预测方法，其特征在于：所述步骤一中，所述配煤成焦显微结构包括粗粒镶嵌、纤维和片状结构、各向同性结构比例。

3.根据权利要求1或2所述的焦炭热性能预测方法，其特征在于：所述步骤三中，配合煤结构包括七种。

4.根据权利要求1或2所述的焦炭热性能预测方法，其特征在于：所述步骤四中，所述步骤三中的各指标要求达到CSR≥65％。