CN114638516A - 一种高炉用捣固焦热性能的质量综合评价方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高炉用捣固焦热性能的质量综合评价方法,包括以下步骤:步骤1:选择基准常规顶转焦炭;步骤2:选择待测定的捣固焦;步骤3:建立综合评价指数P,计算综合评价指数P;步骤4:判断P值大小,评价待测定焦炭质量。有利于提高捣固焦质量,并为高炉操作者提早预判捣固焦对炉况的影响,作出操作应对措施,降低高炉炼铁成本。

Description

一种高炉用捣固焦热性能的质量综合评价方法
技术领域
本发明涉及高炉技术领域,具体涉及一种高炉用捣固焦热性能的质量综合评价方法。
背景技术
目前,90%以上焦化企业生产的焦炭用于高炉炼铁,随着炼焦技术的发展,捣固炼焦属于新的炼焦技术,其规模和焦炭产量不断增加。捣固炼焦与常规炼焦相比,工艺及装备在其装炉煤方式存在不同,工艺要求的主要区别在于:(1)在配合煤进入焦炉之前利用机械力将煤料堆积密度提高约20~30%;(2)捣固炼焦工艺对煤料粉碎细度要求较高,使煤岩显微组分不均匀的煤种的各粒级组分性质均匀。由此在同等配煤结构的前提下,捣固焦热性能质量以常规焦热性能指标来评价得以改善和提高。
目前,我国对高炉焦炭质量热性能好坏的评价主要是通过常规焦炭热态强度指标进行综合评价的,包括焦炭反应性(CRI)和焦炭反应后强度(CSR),同等配煤结构时,捣固焦质量明显改善,或同等质量前提下捣固炼焦可以使用较多比例的弱粘煤甚至不粘煤当配入低阶烟煤的捣固炼焦,采用常规焦炭的热性能指标来评价捣固焦,会发现其数值要好于常规焦炭,但捣固焦是盲肠气孔,密度大,在高炉内反应性差,热性质不稳、化学融合程度低、中间相发展不充分、发热量低、产生一氧化碳较少,使铁矿石间接还原度降低的现象。因此,在生产实践中一些高炉使用捣固焦,出现焦比升高、产量降低,致使其难以被大容积高炉广泛采用。
因此,现有常规焦炭热性能指标受捣固焦在高炉内反应的限制不能客观合理的对捣固焦热性能进行综合评价,对使用捣固焦炼铁的企业,用常规焦炭热性能指标来评价捣固焦并不合适,需要新的指标来评价其质量。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足之处,本发明公开的高炉用捣固焦热性能的综合评价方法,有利于指导钢铁企业针对捣固焦现状进行合理配料,有利于降低高炉焦比和燃料比。提出一种高炉用捣固焦热性能的质量综合评价方法。
本发明是通过如下方式实现的:
一种高炉用捣固焦热性能的质量综合评价方法,包括以下步骤:
步骤1:选择基准常规顶转焦炭,所述基准常规顶转焦炭的碳微晶参数芳香度为fa(0),基准常规顶转焦炭试样在1200℃溶损25%后的强度CSR25(0),基准常规顶转焦炭的发热量Q(0),并结合高炉的实际生产水平对所述基准常规顶转焦炭评分设为1;
步骤2:选择待测定的捣固焦,所述待测定的捣固焦的碳微晶参数芳香度为fa(1),待测定的捣固焦试样在1200℃溶损25%后的强度CSR25(1),待测定的捣固焦的发热量Q(1);
步骤3:建立综合评价指数P,计算综合评价指数P为:
P=[fa(1)÷fa(0)]×K1+[CSR25(1)÷CSR25(0)]×K2+[Q(1)÷Q(0)]×K3
其中,K1为碳微晶参数芳香度对高炉焦比的影响系数,高炉焦比为高炉生产每吨铁水所消耗的焦炭的量;K2为基准常规顶转焦炭试样在1200℃溶损25%后的强度对高炉焦比的影响系数;K3为发热量Q(1)对高炉焦比的影响系数;K3=1-K1-K2
步骤4:判断P值大小,评价待测定焦炭质量。
进一步,所述步骤3中,K1的值为0.1~0.2,K2的值为0.65~0.75;K3的值为0.15~0.25。
进一步,所述步骤3中,K1、K2和K3的值根据高炉实际大小来确定,高炉炉容越大,K1越小,K2越大。
进一步,所述步骤4中,当P大于1,所述待测定的捣固焦质量比基准顶转焦炭质量优;当P小于1时,所述待测定的捣固焦质量比基准顶转焦炭质量差,打到P折。
进一步,所述基准常规顶装焦炭的CRI为18~23%,CSR为65~70%。
进一步,所述待测定的捣固焦的CRI为20~35%,CSR为50~70%。
本发明的有益效果在于:克服了常规焦炭热性能指标对捣固焦代表性不足的缺陷,把焦炭在高炉的还原性、骨架作用和提供热量的能力都考虑进去转化为一个综合高温特性指标,建立一种综合反映捣固焦热性能质量优劣的评价方法,有利于提高捣固焦质量,并为高炉操作者提早预判捣固焦对炉况的影响,作出操作应对措施,降低高炉炼铁成本。
附图说明
图1为本发明所述步骤流程图。
具体实施方式
下面结合附图和本发明的实例,对本发明作进一步的描述。
本发明实施例中的基准焦炭为2021年国内某先进企业使用的顶装焦炭,其CRI为21.7%,CSR为67%。
本发明实施例中的捣固焦1为2021年国内某企业自制的捣固焦,其CRI为24.25%,CSR为63.85%。
本发明实施例中的捣固焦2为2021年国内某企业自制的捣固焦,其CRI为23.85%,CSR为61.23%。
本发明实施例中的捣固焦3为2021年国内某企业自制的捣固焦,其CRI为24.6%,CSR为63.21%。
本发明实施例中的捣固焦4为2021年国内某企业自制的捣固焦,其CRI为31.95%,CSR为55.37%。
本发明实施例中的碳微晶参数芳香度fa为荷兰帕纳科的“X'Pert Powder型衍射仪”检测得到。
本发明实施例中的焦炭在1200℃溶损25%后的强度CSR25为辽宁ustl01型焦炭综合热性能装置检测得到。
本发明实施例中的焦炭发热值Q为XRY-1A系列的氧弹量热仪检测得到。
实施例1
步骤1:选择基准常规顶转焦炭,所述基准焦炭的碳微晶参数芳香度为fa(0)为85%,焦炭试样在1200℃溶损25%后的强度CSR25(0)为65%,焦炭的发热量Q(0)为7000cal/g,如表1所示,并结合高炉的实际生产水平对所述基准焦炭评分设为1;
步骤2:选择待测定的捣固焦1,所述待捣固焦1的碳微晶参数芳香度为fa(1)为84.13%,焦炭试样在1200℃溶损25%后的强度CSR25(1)为63.02%,焦炭的发热量Q(1)为6708cal/g,如表1所示;
步骤3:建立综合评价指数P,所述综合评价指数P测满足如下数学关系式:
P=[fa(1)÷fa(0)]×K1+[CSR25(1)÷CSR25(0)]×K2+[Q(1)÷Q(0)]×K3
其中,K1为碳微晶参数芳香度对高炉焦比的影响系数,高炉焦比为高炉生产每吨铁水所消耗的焦炭的量;其值取为0.1;K2为焦炭试样在1200℃溶损25%后的强度对高炉焦比的影响系数,其值为0.75;K3为发热量Q(1)对高炉焦比的影响系数,其值为0.15;
因此P=84.13÷85×0.1+63.02÷65×0.75+6708÷7000×0.15=0.97
步骤4:判断P值大小,评价待测定焦炭质量。P小于1,对使用捣固焦炼铁的企业,进行捣固焦指标与非捣固焦对比,要打0.97倍折扣。
表1焦炭指标
样品名称 f<sub>a</sub>(%) CSR<sub>25</sub>(%) Q(cal/g)
基准焦炭 85% 65% 7000
捣固焦1 84.13 63.02 6708
捣固焦2 77.37 54.26 6574
捣固焦3 84.23 60.08 6645
捣固焦4 83.57 61.17 6698
实施例2
方法同实施例2,不同点在于:
步骤2:选择待测定的捣固焦2,所述待捣固焦2的碳微晶参数芳香度为fa(1)为77.37%,焦炭试样在1200℃溶损25%后的强度CSR25(1)为54.26%,焦炭的发热量Q(1)为6574cal/g,如表1所示;
步骤3:其中K1值取为0.15;K2值为0.65;K3为0.20;
因此,P=77.37÷85×0.15+54.26÷65×0.65+6574÷7000×0.20=0.87;
步骤4:判断P值大小,评价待测定焦炭质量,P小于1,对使用捣固焦炼铁的企业,进行捣固焦指标与非捣固焦对比,要打0.87倍折扣。
实施例3
方法同实施例2,不同点在于:
步骤2:选择待测定的捣固焦3,所述待捣固焦3的碳微晶参数芳香度为fa(1)为84.23%,焦炭试样在1200℃溶损25%后的强度CSR25(1)为60.08%,焦炭的发热量Q(1)为6645cal/g,如表1所示;
步骤3:其中K1值取为0.20;K2值为0.70;K3为0.10;
因此,P=84.23÷85×0.20+60.08÷65×0.70+6645÷7000×0.10=0.94;
步骤4:判断P值大小,评价待测定焦炭质量;P小于1,对使用捣固焦炼铁的企业,进行捣固焦指标与非捣固焦对比,要打0.94倍折扣。
实施例4
方法同实施例2,不同点在于:
步骤2:选择待测定的捣固焦4,所述待捣固焦4的碳微晶参数芳香度为fa(1)为83.57%,焦炭试样在1200℃溶损25%后的强度CSR25(1)为61.17%,焦炭的发热量Q(1)为6698cal/g,如表1所示,;
步骤3:其中K1值取为0.15;K2值为0.68;K3为0.17;
因此,P=83.57÷85×0.15+61.17÷65×0.70+6698÷7000×0.10=0.94;
步骤4:判断P值大小,评价待测定焦炭质量;P小于1,对使用捣固焦炼铁的企业,进行捣固焦指标与非捣固焦对比,要打0.94倍折扣。
本发明的有益效果在于:克服了常规焦炭热性能指标对捣固焦代表性不足的缺陷,把焦炭在高炉的还原性、骨架作用和提供热量的能力都考虑进去转化为一个综合高温特性指标,建立一种综合反映捣固焦热性能质量优劣的评价方法,有利于提高捣固焦质量,并为高炉操作者提早预判捣固焦对炉况的影响,作出操作应对措施,降低高炉炼铁成本。

Claims (6)

1.一种高炉用捣固焦热性能的质量综合评价方法,包括以下步骤:
步骤1:选择基准常规顶转焦炭,所述基准常规顶转焦炭的碳微晶参数芳香度为fa(0),基准常规顶转焦炭试样在1200℃溶损25%后的强度CSR25(0),基准常规顶转焦炭的发热量Q(0),并结合高炉的实际生产水平对所述基准常规顶转焦炭评分设为1;
步骤2:选择待测定的捣固焦,所述待测定的捣固焦的碳微晶参数芳香度为fa(1),待测定的捣固焦试样在1200℃溶损25%后的强度CSR25(1),待测定的捣固焦的发热量Q(1);
步骤3:建立综合评价指数P,计算综合评价指数P为:
P=[fa(1)÷fa(0)]×K1+[CSR25(1)÷CSR25(0)]×K2+[Q(1)÷Q(0)]×K3
其中,K1为碳微晶参数芳香度对高炉焦比的影响系数,高炉焦比为高炉生产每吨铁水所消耗的焦炭的量;K2为基准常规顶转焦炭试样在1200℃溶损25%后的强度对高炉焦比的影响系数;K3为发热量Q(1)对高炉焦比的影响系数;K3=1-K1-K2
步骤4:判断P值大小,评价待测定焦炭质量。
2.如权利要求1所述的一种高炉用捣固焦热性能的质量综合评价方法,其特征在于:所述步骤3中,K1的值为0.1~0.2,K2的值为0.65~0.75;K3的值为0.15~0.25。
3.如权利要求2所述的一种高炉用捣固焦热性能的质量综合评价方法,其特征在于:所述步骤3中,K1、K2和K3的值根据高炉实际大小来确定,高炉炉容越大,K1越小,K2越大。
4.如权利要求1所述的一种高炉用捣固焦热性能的质量综合评价方法,其特征在于:所述步骤4中,当P大于1,所述待测定的捣固焦质量比基准顶转焦炭质量优;当P小于1时,所述待测定的捣固焦质量比基准顶转焦炭质量差,打到P折。
5.如权利要求1-4任一所述的一种高炉用捣固焦热性能的质量综合评价方法,其特征在于:所述基准常规顶装焦炭的CRI为18~23%,CSR为65~70%。
6.如权利要求1-4任一所述的一种高炉用捣固焦热性能的质量综合评价方法,其特征在于:所述待测定的捣固焦的CRI为20~35%,CSR为50~70%。
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