CN113845933B - 炼焦煤粒度的检测调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种炼焦煤粒度的检测调整方法，该方法包括如下步骤：1)对某批炼焦生产中破碎机后的配合煤进行取样，按粒径筛分后再取样并置于平板加热器上，并选择观测对象；2)用视频识别系统拍观测对象在冷态条件下不同颗粒的高度；3)升温至800℃，拍摄观测对象在加热过程中的坍塌行为，记录实时高度；4)实时比较观测对象中不同颗粒的坍塌度，找出坍塌度最少的颗粒，根据坍塌度的大小决定是望小调整破碎粒径或减少配煤中硬煤的配比还是望大调整破碎粒径或增加配煤中硬煤的配比。本发明方法不对生产用煤进行二次处理，可快速检测生产用煤的粒度，并据此判断是否需调整或怎样调整，有效解决了生产上对于入炉煤的粒度调整不可预测的问题。
Description
技术领域
本发明属于焦化技术领域，具体涉及一种炼焦备煤工艺，尤其涉及一种炼焦煤粒度的检测调整方法。
背景技术
炼焦过程中为了有效控制焦炭质量，需要开展配煤炼焦工作，将不同种类的炼焦煤进行合理配伍，实现焦炭质量的稳定控制。其中为了保证入炉煤的均匀性，需要对炼焦煤的粒度进行调整。目前主要是利用破碎机将入炉煤的粒度控制在3mm，并且通过细度(小于3mm以下的比例占全部样品比例的百分比数量)指标进行控制，常见的细度控制指标在70～80％之间。
这种细度控制的概念本意是为了保障焦炭质量的均匀性和稳定性，但是现运行的炼焦备煤系统，例如，目前备煤系统常用的可逆锤击式破碎机装置系统，在设计上放弃了出口易导致堵塞的筛板设计，靠出口间隙的调整来控制粒度，在实际生产过程中与理论设计存在差距。粒度调整后，还可能存在大颗粒煤熔融不足，降低焦炭质量。
有关炼焦煤的粒度控制工艺主要集中在对单种煤的粒度调整，如CN200910272633.7中主要利用对比粘结性变化确定了气煤的最佳粒度，CN200910272635.6、CN200910272636.0主要利用共焦强度指数确定了贫瘦煤、瘦煤的最佳粒度。CN201811203396.4主要利用不同单种煤的性质和粒度特征确定配合煤的粒度。这些技术都是通过对煤样的二次加工进行的理论分析，无法作为实际生产煤的检测方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种炼焦煤粒度的检测调整方法，通过检测实际生产过程中筛分后大颗粒煤的热变行为，为优化炼焦煤粒度提供数据支撑并据此予以调整。
为解决上述技术问题，本发明所设计的技术方案包括如下的具体步骤：
1)对某批炼焦生产中破碎机后的配合煤进行取样，按粒径筛分出＞3～Nmm(即粒径大于3mm且不大于Nmm)的颗粒，其中N≤10。
2)将＞3～Nmm的不同颗粒煤置于可加热至800℃以上的平板加热器的加热板上，令加热板为XZ平面，在XZ平面选取一条直线作为X轴，选取一条与X轴垂直的直线作为Z轴，Y轴则为垂直于该XZ平面的方向上；选取X轴上或与X轴平行的一条直线上的煤颗粒作为观测对象，该观测对象形成XY平面。
3)用视频识别系统拍观测对象在冷态条件下的XY平面上不同颗粒的高度h1-x，所述x为不同颗粒在XY平面上的横坐标，用于标识不同颗粒。
4)使平板加热器按照3℃/min的速度进行升温，设定升温的最高温度为800℃，并用视频识别系统拍摄观测对象在加热过程中XY平面的坍塌行为，记录观测对象中每个颗粒在加热状态下的实时高度h2-x。
5)加热结束时间设定条件为：
51)实时比较观测对象中不同颗粒的坍塌度，找出坍塌度最少的颗粒，如果该坍塌度最少的颗粒稳定10min不发生改变时，则停止加热。
52)如果步骤51)中所找出的坍塌度最少的颗粒没能稳定10min不发生改变时，且发生变化后其实时坍塌度不再为坍塌度最少，则找出新的坍塌度最少的颗粒，如果新的坍塌度最少的颗粒稳定10min不发生改变时，则停止加热。
53)如果温度升到800℃后半小时还没有出现符合步骤51)或步骤52)的颗粒，也停止加热，并找出此时坍塌度最少的颗粒。
所述坍塌度记为θ，且θ＝(h1-x－h2-x)/h1-x。
6)根据步骤51)、52)或53)所找出的坍塌度最少的颗粒，并将其横坐标记为xmax，则这批炼焦煤颗粒最小坍塌度θmin＝(h1-xmax－h2-xmax)/h1-xmax；若θmin小于30％，需要望小调整破碎粒径或减少配煤中硬煤的配比，当θmin大于70％，需要望大调整破碎粒径或增加配煤中硬煤的配比。
优选地，所述N为6～8。
本发明方法不对生产用煤进行二次处理，可以快速检测生产用煤的粒度，并据此判断是否需要调整或怎样进行调整，对于调整情况是否适当，可以继续按照相关步骤进行检测并视情况进行调整或不调整，有效解决了生产上对于入炉煤的粒度调整不可预测的问题。
附图说明
图1为本发明的检测系统示意图(俯视状态下)。
图2为本发明的颗粒坍塌过程示意图。
图3为实施例1的颗粒坍塌曲线。
图4为实施例2的颗粒坍塌曲线。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本发明要用到如图1所示的检测系统，该检测系统包括视频识别系统(即图1中的视频系统)、观察视窗、惰性风帘(非实体帘，而是由风形成)和平板加热器。本发明所用的视频识别系统是公知的，检测系统也与固软温度测定的系统是类似的，仅是所需考察的观测对象的行为不同。本实施例的具体方法如下：
某焦化破碎机后取配合煤煤样2000g，通过缩分制样，去除3mm以下和大于10mm的颗粒，将10mm以下且大于3mm的颗粒均匀平铺在平板加热器涂有胶水的加热板上，待稳定后将加热板翻转轻敲，去除叠层和不牢靠的颗粒。将加热板平面设定为XZ平面，在XZ平面选取一条布有较多煤颗粒的直线作为X轴，选取一条与X轴垂直的直线作为Z轴，Y轴在垂直于该XZ平面的方向上；选取X轴上的煤颗粒作为观测对象，该观测对象由于Z值相同(都为0)因而形成XY平面。用视频识别系统记录观测对象中每个颗粒的初始位置及高度h1-x，并开启平板加热器，设定以3℃/min的加热速度将其升温至800℃，保持30min。为了保护视窗和便于观察，惰性风帘内压强保持微正压(0～50Pa)。升温过程中，通过视频识别系统拍摄观测对象中不同颗粒在加热过程中XY平面的坍塌行为，其坍塌过程示意图见图2，记录不同颗粒的实时高度h2-x，实时比较不同颗粒的坍塌度，找出坍塌度最少的颗粒，并按照如下方法确定结束加热时间：
a)如果该坍塌度最少的颗粒稳定10min不发生改变时，则停止加热。
b)如果步骤a)中所找出的坍塌度最少的颗粒没能稳定10min不发生改变时，且发生变化后其实时坍塌度不再为坍塌度最少，则找出新的坍塌度最少的颗粒，如果新的坍塌度最少的颗粒稳定10min不发生改变时，则停止加热。
c)如果温度升到800℃后半小时还没有出现符合步骤a)或步骤b)的颗粒，也停止加热，并找出此时坍塌度最少的颗粒。
d)根据步骤a)、b)或c)所找出的坍塌度最少的颗粒，并记录其横坐标为xmax，则这批炼焦煤颗粒最小坍塌度θmin＝(h1-xmax－h2-xmax)/h1-xmax。
从图3可以看出(此处是将散点图变成了带平滑线的图形)，本实施例记录得到的这批炼焦煤颗粒最小坍塌度θmin值为25％，存在大颗粒熔融不足的问题，直接按照以上颗粒进行炼焦煤的，其得到的焦炭M10为8.6，将破碎机的粒度望小调整为4mm，其得到的焦炭M10降至7。
实施例2
某焦化破碎机后取配合煤煤样1000g，通过缩分制样，去除3mm以下和大于10mm的颗粒，将10mm以下且大于3mm以上的颗粒均匀平铺在平板加热器涂有胶水的加热板上，待稳定后将加热板翻转轻敲，去除叠层和不牢靠的颗粒。将加热板平面设定为XZ平面，在XZ平面选取一条直线作为X轴，选取一条与X轴垂直的直线作为Z轴，Y轴在垂直于该XZ平面的方向上；选取一条与X轴平行的直线上的煤颗粒作为观测对象，该观测对象由于Z值相同(因而形成XY平面。用视频识别系统记录观测对象中每个颗粒的初始位置及高度h1-x，并开启平板加热器，以3℃/min的加热速度将其升温至800℃，保持30min。为了保护视窗和便于观察，惰性风帘内压强保持微正压(0～50Pa)。升温过程中，通过视频识别系统拍摄观测对象中不同颗粒在加热过程中XY平面的坍塌行为，记录不同颗粒的实时高度h2-x，实时比较不同颗粒的坍塌度，找出坍塌度最少的颗粒，并按照如下方法确定结束加热时间：
a)如果该坍塌度最少的颗粒稳定10min不发生改变时，则停止加热。
b)如果步骤a)中所找出的坍塌度最少的颗粒没能稳定10min不发生改变时，且发生变化后其实时坍塌度不再为坍塌度最少，则找出新的坍塌度最少的颗粒，如果新的坍塌度最少的颗粒稳定10min不发生改变时，则停止加热。
c)如果温度升到800℃后半小时还没有出现符合步骤a)或步骤b)的颗粒，也停止加热，并找出此时坍塌度最少的颗粒。
d)根据步骤a)、b)或c)所找出的坍塌度最少的颗粒，并记录其横坐标为xmax，则这批炼焦煤颗粒最小坍塌度θmin＝(h1-xmax－h2-xmax)/h1-xmax。
从图4可以看出(此处是将散点图变成了带平滑线的图形)，本实施例记录得到的这批炼焦煤颗粒最小坍塌度θmin值为75％，大颗粒熔融充足，直接按照以上颗粒进行炼焦煤的，其得到焦炭M10为5，加配难破碎的硬质煤，使得粒度调整至5mm左右，其得到的焦炭M10为6，在满足焦炭质量条件下，合理降低了成本。
Claims (2)
1.一种炼焦煤粒度的检测调整方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
1)对某批炼焦生产中破碎机后的配合煤进行取样，按粒径筛分出3～Nmm的颗粒，其中N≤10；
2)将3～Nmm的不同颗粒煤置于可加热至800℃以上的平板加热器的加热板上，令加热板为XZ平面，在XZ平面选取一条直线作为X轴，选取一条与X轴垂直的直线作为Z轴，Y轴则为垂直于该XZ平面的方向上；选取X轴上或与X轴平行的一条直线上的煤颗粒作为观测对象，该观测对象形成XY平面；
3)用视频识别系统拍观测对象在冷态条件下的XY平面上不同颗粒的高度h1-x，所述x为不同颗粒在XY平面上的横坐标，用于标识不同颗粒；
4)使平板加热器按照3℃/min的速度进行升温，设定升温的最高温度为800℃，并用视频识别系统拍摄观测对象在加热过程中XY平面的坍塌行为，记录观测对象中每个颗粒在加热状态下的实时高度h2-x；
5)加热结束时间设定条件为：
51)实时比较观测对象中不同颗粒的坍塌度，找出坍塌度最少的颗粒，如果该坍塌度最少的颗粒稳定10min不发生改变时，则停止加热；
52)如果步骤51)中所找出的坍塌度最少的颗粒没能稳定10min不发生改变时，且发生变化后其实时坍塌度不再为坍塌度最少，则找出新的坍塌度最少的颗粒，如果新的坍塌度最少的颗粒稳定10min不发生改变时，则停止加热；
53)如果温度升到800℃后半小时还没有出现符合步骤51)或步骤52)的颗粒，也停止加热，并找出此时坍塌度最少的颗粒；
所述坍塌度记为θ，且θ＝(h1-x－h2-x)/h1-x；
6)根据步骤51)、52)或53)所找出的坍塌度最少的颗粒，并将其横坐标记为xmax，则这批炼焦煤颗粒最小坍塌度θmin＝(h1-xmax－h2-xmax)/h1-xmax；若θmin小于30％，需要往小调整破碎粒径或减少配煤中硬煤的配比，当θmin大于70％，需要往大调整破碎粒径或增加配煤中硬煤的配比。
2.根据权利要求1所述的炼焦煤粒度的检测调整方法，其特征在于：所述N为6～8。
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