KR102299551B1 - Evaluation method for reflectance distribution of cold strength index of coal blend - Google Patents
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Abstract
배합탄의 냉간강도 반사율 분포 지수 도출방법과 관련한 발명이 개시된다. 한 구체예에서 상기 배합탄의 냉간강도 반사율 분포 지수 도출방법은 2 종류 이상의 석탄을 소정의 중량비로 배합한 표준 배합탄을 정의하는 단계; 상기 표준 배합탄에 대한 표준 반사율 분포 그래프를 획득하는 단계; 2 종류 이상의 석탄을 소정의 중량비로 배합한 비교 배합탄을 정의하는 단계; 상기 비교 배합탄에 대한 비교 반사율 분포 그래프를 획득하는 단계; 상기 표준 반사율 분포 그래프와 상기 비교 반사율 분포 그래프를 비교하여, 보정 반사율 분포 그래프를 획득하는 단계; 상기 보정 반사율 분포 그래프를 통하여, 상기 표준 배합탄 및 비교 배합탄의 냉간강도에 영향을 미치는 반사율 구간을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 반사율 구간을 이용하여, 식 2에 따른 냉간강도 반사율 분포 지수를 도출하는 단계;를 포함한다.
(상기 식 2는, 상세한 설명에 정의된 바와 같다).Disclosed is an invention related to a method for deriving a cold intensity reflectance distribution index of coal blended coal. In one embodiment, the method for deriving a cold intensity reflectance distribution index of the coal blend comprises: defining a standard coal blend in which two or more types of coal are blended in a predetermined weight ratio; obtaining a standard reflectance distribution graph for the standard coal blend; defining a comparative coal blend in which two or more types of coal are blended in a predetermined weight ratio; obtaining a comparative reflectance distribution graph for the comparative coal blend; Comparing the standard reflectance distribution graph and the comparative reflectance distribution graph, obtaining a corrected reflectance distribution graph; determining a reflectance section that affects the cold strength of the standard blended coal and the comparative blended coal through the corrected reflectance distribution graph; and deriving a cold intensity reflectance distribution index according to Equation 2 by using the determined reflectance section.
(Equation 2 is as defined in the detailed description).
Description
본 발명은 배합탄의 냉간강도 반사율 분포 지수 도출방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 배합탄의 냉간강도 반사율 분포 지수 도출을 통해, 상기 배합탄을 건류하여 생성되는 코크스의 품질을 보다 정확하게 예측할 수 있는 배합탄의 냉간강도 지수 도출방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for deriving a cold intensity reflectance distribution index of coal blended coal. More particularly, the present invention relates to a method for deriving a cold strength index of coal blended coal that can more accurately predict the quality of coke produced by carbonizing the coal blended coal through the derivation of the cold strength reflectance distribution index of the coal blended coal.
코크스는 고로 내에서 열원 및 환원제 등의 역할과 함께, 통기성 확보의 수단으로 이용되며, 코크스는 고로 내부의 고온 및 고압의 가혹한 환경에서 언급된 역할을 수행하기 위해서는 고강도의 품질을 보유하여야 한다. 상기 코크스는 다양한 종류의 석탄(원료탄)을 이용하여 제조되는데, 일정한 품질의 코크스를 제조하기 위해 석탄의 탄종별 배합 중량비가 계산되고 상기 배합 중량비를 바탕으로 해당 호퍼로부터 탄종별로 원료탄을 배출한 다음 혼합하여 배합탄을 제조하고, 코크스 오븐에서 건류하여 제조된다. Coke serves as a heat source and reducing agent in the blast furnace, and is used as a means of securing air permeability. The coke is manufactured using various types of coal (raw coal). In order to produce coke of a certain quality, the blending weight ratio of each coal type is calculated, and based on the blending weight ratio, the raw coal is discharged from the corresponding hopper for each coal type, and then mixed. to prepare coal blended, and carbonized in a coke oven.
철광석 및 야금용 코크스 제조용 석탄에 대한 수요가 증가하고 있으며, 이에 따라 석탄의 가격이 급등하고 양질의 점결탄이 고갈될 우려가 있으며, 또한 양질의 점결탄 확보에 대한 어려움이 점점 커지는 실정이다. 따라서, 석탄을 다양화하고 점결력이 약한 미점결탄 사용을 증가시키기 여러 기술들이 개발 적용되고 있으며, 다탄종 배합에 의한 코크스 제조시 코크스 품질을 확보하기 위한 연구가 진행되고 있다.The demand for coal for iron ore and metallurgical coke production is increasing. Accordingly, the price of coal soars and there is a risk that high-quality coking coal may be depleted, and the difficulty in securing high-quality coking coal is increasing. Therefore, various technologies have been developed and applied to diversify coal and increase the use of uncoaled coal with weak caking power, and research to secure coke quality during coke production by multi-coal blending is in progress.
이러한 코크스의 품질은 대부분 배합되는 석탄의 특성에 의해 결정이 되기 때문에 배합내 탄종간의 균형을 정량적으로 반영할 수 있는 배합지수를 활용한 예측식을 필요로 한다. Since the quality of this coke is mostly determined by the characteristics of the coal to be blended, a prediction formula using the blending index that can quantitatively reflect the balance between the kinds of coal in the blend is required.
현재 사용 중인 예측식은 배합탄의 배합지수를, 개별 석탄 품질지수의 가중평균으로 계산하여 실제 품질과의 상관성을 회귀식으로 도출하는 방법이 널리 사용되고 있는 실정이다. 그러나, 동일한 배합지수를 갖는 배합이라고 할지라도, 코크스 품질이 서로 상이한 경우가 많아 지수로서의 신뢰성이 낮은 실정이다. 이것은 동일한 반사율 지수를 갖는 배합일지라도 배합내 석탄의 종류와 배합비에 따라 배합내 발생하게 되는 탄종간의 화학반응이 다르기 때문이다. 코크스의 품질은 배합되는 석탄의 종류와 배합비에 의해 결정되는 화학반응에 따라 결정되므로 배합이 가진 특성과 배합간의 차이점을 해석할 수 없다면 단순가중평균으로 계산되고 있는 반사율 지수로는 정확한 코크스 품질을 예측하는데 한계가 있다.The prediction formula currently in use is the widely used method of calculating the blending index of coal blended coal as a weighted average of individual coal quality indices and deriving the correlation with the actual quality as a regression formula. However, even if the formulations have the same mixing index, the quality of the coke is often different from each other, so the reliability as an index is low. This is because the chemical reaction between the types of coal that occurs in the formulation is different depending on the type and mixing ratio of the coal in the formulation even if the formulation has the same reflectance index. The quality of coke is determined by the chemical reaction determined by the type of coal to be mixed and the mixing ratio. There is a limit to
본 발명과 관련한 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2001-0057532호(2001.07.04 공개, 발명의 명칭: 코크스 제조를 위한 원료석탄 배합방법)에 개시되어 있다.Background art related to the present invention is disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 2001-0057532 (published on July 4, 2001, title of the invention: raw coal blending method for coke production).
본 발명의 일 실시예에 의하면, 코크스 품질 예측값의 적중률이 우수한 배합탄의 반사율 분포지수 도출방법을 제공하는 것이다.According to an embodiment of the present invention, it is to provide a method for deriving the reflectance distribution index of the coal blend having an excellent hit ratio of the coke quality predicted value.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 품질 보강을 위한 고품질 석탄의 최적 배합량을 도출 가능하여, 경제성이 우수한 배합탄의 반사율 분포지수 도출방법을 제공하는 것이다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to derive the optimal blending amount of high-quality coal for quality reinforcement, to provide a method of deriving the reflectance distribution index of the coal blended coal with excellent economic efficiency.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 코크스 냉간강도 품질이 포화되는 지수를 예측할 수 있으므로, 고가의 석탑 배합량을 최소화할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, since it is possible to predict the index at which the coke cold strength quality is saturated, it is possible to minimize the amount of expensive stone tower blending.
본 발명의 하나의 관점은 배합탄의 냉간강도 반사율 분포지수 도출방법에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 배합탄의 냉간강도 반사율 분포지수 도출방법은 2 종류 이상의 석탄을 소정의 중량비로 배합한 표준 배합탄을 정의하는 단계; 상기 표준 배합탄에 대한 표준 반사율 분포 그래프를 획득하는 단계; 2 종류 이상의 석탄을 소정의 중량비로 배합한 비교 배합탄을 정의하는 단계; 상기 비교 배합탄에 대한 비교 반사율 분포 그래프를 획득하는 단계; 상기 표준 반사율 분포 그래프와 상기 비교 반사율 분포 그래프를 비교하여, 보정 반사율 분포 그래프를 획득하는 단계; 상기 보정 반사율 분포 그래프를 통하여, 상기 표준 배합탄 및 비교 배합탄의 냉간강도에 영향을 미치는 반사율 구간을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 반사율 구간을 이용하여, 하기 식 2에 따른 냉간강도 반사율 분포 지수를 도출하는 단계;를 포함하는 배합탄의 냉간강도 반사율 분포지수 도출방법이며, 상기 냉간강도에 영향을 미치는 반사율 구간은, 상기 보정 반사율 그래프에서, 양(+)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 반사율 구간 및 음(-)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 반사율 구간으로 구획하는 단계;를 포함하여 결정되며, 상기 표준 배합탄 및 비교 배합탄은, 상기 표준 반사율 분포 그래프와 상기 비교 반사율 분포 그래프 상에서 평균 반사율이 서로 동일하다:One aspect of the present invention relates to a method for deriving a cold intensity reflectance distribution index of coal blended coal. In one embodiment, the method for deriving the cold intensity reflectance distribution index of the coal blend comprises: defining a standard coal blend in which two or more types of coal are blended in a predetermined weight ratio; obtaining a standard reflectance distribution graph for the standard coal blend; defining a comparative coal blend in which two or more types of coal are blended in a predetermined weight ratio; obtaining a comparative reflectance distribution graph for the comparative coal blend; Comparing the standard reflectance distribution graph and the comparative reflectance distribution graph, obtaining a corrected reflectance distribution graph; determining a reflectance section that affects the cold strength of the standard blended coal and the comparative blended coal through the corrected reflectance distribution graph; And using the determined reflectance section, deriving a cold intensity reflectance distribution index according to
[식 2][Equation 2]
냉간강도 반사율 분포지수 = S1/S2 Cold intensity reflectance distribution index = S 1 /S 2
(상기 식 2에서, 상기 S1은 상기 보정 반사율 분포 그래프의 반사율 구간 중 양(+)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 구간의 지표를 합산하여 도출된 제1 합산치이며, 상기 S2는 상기 보정 반사율 분포 그래프의 반사율 구간 중 음(-)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 구간의 지표를 합산하여 도출된 제2 합산치이다).(In
한 구체예에서, 상기 표준 반사율 분포 그래프는, 상기 표준 배합탄에 포함되는 개별 석탄의 반사율 분포 그래프와, 상기 개별 석탄의 배합 중량비를 이용하여 획득되며, 상기 비교 반사율 분포 그래프는, 상기 비교 배합탄에 포함되는 개별 석탄의 반사율 분포 그래프와, 상기 개별 석탄의 배합 중량비를 이용하여 획득될 수 있다.In one embodiment, the standard reflectance distribution graph is obtained using a reflectance distribution graph of individual coals included in the standard coal blend, and a blending weight ratio of the individual coal, and the comparative reflectance distribution graph is, It may be obtained using a reflectance distribution graph of individual coals included in the , and a blending weight ratio of the individual coals.
한 구체예에서, 상기 보정 반사율 분포 그래프는, 상기 표준 반사율 분포 그래프와 상기 비교 반사율 분포 그래프의 동일 반사율 구간에서의 반사율 발생 빈도의 차이를 보정하여 도출될 수 있다.In one embodiment, the corrected reflectance distribution graph may be derived by correcting a difference in reflectance occurrence frequency in the same reflectance section of the standard reflectance distribution graph and the comparative reflectance distribution graph.
본 발명의 배합탄의 냉간강도 반사율 분포 지수 도출방법을 적용시, 배합탄을 건류하여 생성되는, 코크스 품질 예측값의 적중률이 우수하며, 품질 보강을 위한, 고품질 석탄의 최적 배합량을 도출 가능하며, 코크스 냉간강도 품질이 포화되는 지수를 예측할 수 있으므로, 고가의 석탑 배합량을 최소화하여, 경제성이 우수할 수 있다.When the method of deriving the cold intensity reflectance distribution index of coal blended coal of the present invention is applied, the hit rate of the predicted value of coke quality generated by carbonizing the coal blended coal is excellent, and it is possible to derive the optimal blending amount of high-quality coal for quality reinforcement, coke Since the index at which the cold strength quality is saturated can be predicted, the amount of expensive stone tower can be minimized, and thus economic efficiency can be excellent.
도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 배합탄의 냉간강도 반사율 분포 지수 도출방법을 나타낸 것이다.
도 2(a)는 코크스의 평균반사율에 따른 와프 냉간강도 분포를 나타낸 것이며, 도 2(b)는 코크스의 평균반사율에 따른 고로 투입 전 냉간강도 분포를 나타낸 것이다.
도 3(a)는 본 발명의 한 구체예에 따라 획득된 비교 반사율 분포 그래프를 나타낸 것이며, 도 3(b)는 본 발명의 다른 구체예에 따라 획득된 비교 반사율 분포 그래프를 나타낸 것이다.
도 4(a)는 본 발명의 한 구체예에 따라 획득된 보정 반사율 분포 그래프를 나타낸 것이며, 도 4(b)는 본 발명의 다른 구체예에 따라 획득된 보정 반사율 분포 그래프를 나타낸 것이다.
도 5(a) 및 도 5(b)는 비교 배합탄의 반사율 분포지수와, 상기 비교 배합탄을 이용하여 제조된 코크스 샘플의 냉간강도 관계를 도시한 그래프이다.1 shows a method for deriving a cold intensity reflectance distribution index of coal blended coal according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2(a) shows the warp cold strength distribution according to the average reflectance of coke, and FIG. 2(b) shows the cold strength distribution before input to the blast furnace according to the average reflectance of the coke.
Figure 3 (a) shows a comparative reflectance distribution graph obtained according to one embodiment of the present invention, Figure 3 (b) shows a comparative reflectance distribution graph obtained according to another embodiment of the present invention.
Fig. 4 (a) shows a corrected reflectance distribution graph obtained according to one embodiment of the present invention, and Fig. 4 (b) shows a corrected reflectance distribution graph obtained according to another embodiment of the present invention.
5 (a) and 5 (b) are graphs showing the relationship between the reflectance distribution index of the comparative blended coal and the cold strength of the coke sample prepared using the comparative blended coal.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다. 이때, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. In this case, when it is determined that a detailed description of a related known technology or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention in describing the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.And, the terms described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user or operator, so the definition should be made based on the content throughout this specification describing the present invention.
배합탄의 냉간강도 반사율 분포 지수 도출방법Method of deriving cold intensity reflectance distribution index of coal blended coal
도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 배합탄의 냉간강도 반사율 분포 지수 도출방법을 나타낸 것이다. 상기 도 1을 참조하면, 상기 배합탄의 냉간강도 반사율 분포 지수 도출방법은 (S10) 표준 배합탄 정의단계; (S20) 표준 반사율 분포 그래프 획득단계; (S30) 비교 배합탄 정의단계; (S40) 비교 반사율 분포 그래프 획득단계; (S50) 보정 반사율 분포 그래프 획득단계; (S60) 냉간강도에 영향을 미치는 반사율 구간 결정단계; 및 (S70) 냉간강도 반사율 분포지수 도출단계;를 포함한다.1 shows a method for deriving a cold intensity reflectance distribution index of coal blended coal according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1 , the method for deriving the cold intensity reflectance distribution index of the coal blend is (S10) a standard coal blend definition step; (S20) obtaining a standard reflectance distribution graph; (S30) comparative coal blend definition step; (S40) obtaining a comparative reflectance distribution graph; (S50) obtaining a corrected reflectance distribution graph; (S60) determining the reflectance section affecting the cold strength; and (S70) cold intensity reflectance distribution index deriving step.
보다 구체적으로, 상기 배합탄의 냉간강도 반사율 분포 지수 도출방법은 (S10) 2 종류 이상의 석탄을 소정의 중량비로 배합한 표준 배합탄을 정의하는 단계; (S20) 상기 표준 배합탄에 대한 표준 반사율 분포 그래프를 획득하는 단계; (S30) 2 종류 이상의 석탄을 소정의 중량비로 배합한 비교 배합탄을 정의하는 단계; (S40) 상기 비교 배합탄에 대한 비교 반사율 분포 그래프를 획득하는 단계; (S50) 상기 표준 반사율 분포 그래프와 상기 비교 반사율 분포 그래프를 비교하여, 보정 반사율 분포 그래프를 획득하는 단계; (S60) 상기 보정 반사율 분포 그래프를 통하여, 상기 표준 배합탄 및 비교 배합탄의 냉간강도에 영향을 미치는 반사율 구간을 결정하는 단계; 및 (S70) 상기 결정된 반사율 구간을 이용하여, 냉간강도 반사율 분포 지수를 도출하는 단계;를 포함한다.More specifically, the method for deriving the cold intensity reflectance distribution index of the coal blend comprises the steps of (S10) defining a standard coal blend in which two or more types of coal are blended in a predetermined weight ratio; (S20) obtaining a standard reflectance distribution graph for the standard coal blend; (S30) defining a comparative coal blend in which two or more types of coal are blended in a predetermined weight ratio; (S40) obtaining a comparative reflectance distribution graph for the comparative coal blend; (S50) comparing the standard reflectance distribution graph and the comparative reflectance distribution graph to obtain a corrected reflectance distribution graph; (S60) through the corrected reflectance distribution graph, determining the reflectance section affecting the cold strength of the standard blended coal and the comparative blended coal; and (S70) deriving a cold intensity reflectance distribution index using the determined reflectance section.
이하, 본 발명에 따른 배합탄의 냉간강도 반사율 분포지수 도출방법을 단계별로 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the method for deriving the cold intensity reflectance distribution index of the coal blend according to the present invention will be described in detail step by step.
(S10) 표준 배합탄 정의단계(S10) Standard coal blend definition step
상기 단계는 2 종류 이상의 석탄을 소정의 중량비로 배합하여 표준 배합탄을 정의하는 단계이다. 예를 들면 상기 표준 배합탄은, 8~12 탄종의 석탄을 배합하여 제조할 수 있다.The step is a step of defining a standard coal blend by blending two or more types of coal in a predetermined weight ratio. For example, the standard coal blend can be produced by blending 8 to 12 coal types.
(S20) 표준 반사율 분포 그래프 획득단계(S20) Standard reflectance distribution graph acquisition step
상기 단계는, 상기 표준 배합탄에 포함되는 개별 석탄의 반사율 분포 그래프와, 상기 개별 석탄의 배합 중량비를 이용하여, 상기 표준 배합탄에 대한 표준 반사율 분포 그래프를 획득하는 단계이다. 상기 개별 석탄의 반사율 분포는, 통상의 방법을 이용하여 측정할 수 있다. 예를 들면, 상기 개별 석탄의 반사율 분포 그래프와, 상기 개별 석탄의 배합 중량비를 고려한 가중치를 적용하여, 상기 표준 배합탄에 대한 표준 반사율 분포 그래프를 획득할 수 있다.The step is a step of obtaining a standard reflectance distribution graph for the standard coal blend by using the reflectance distribution graph of the individual coal included in the standard coal blend and the blending weight ratio of the individual coal. The reflectance distribution of the said individual coal can be measured using a conventional method. For example, by applying a weight in consideration of the reflectance distribution graph of the individual coal and the blending weight ratio of the individual coal, a standard reflectance distribution graph for the standard coal blend may be obtained.
(S30) 비교 배합탄 정의단계(S30) Comparative coal blend definition step
상기 단계는 2 종류 이상의 석탄을 소정의 중량비로 배합하여 비교 배합탄을 정의하는 단계이다. 예를 들면 상기 비교 배합탄은, 8~12 탄종의 석탄을 배합하여 제조할 수 있다.The above step is a step of defining a comparative coal blend by blending two or more types of coal in a predetermined weight ratio. For example, the comparative coal blend can be manufactured by blending 8 to 12 coal types.
예를 들면, 탄종 A 내지 F를 준비하고, A~C 탄종이, D~F 탄종보다 냉간강도가 우수한 경우, 상기 A~C 석탄을 배합한 배합탄을 표준 배합탄으로 정의하고, D~F 석탄을 배합한 배합탄을 비교 배합탄으로 정의할 수 있다.For example, if the coal types A to F are prepared, and the A to C coal types have better cold strength than the D to F types, the coal blended coals containing the A to C coals are defined as standard coal blends, and D to F Coal blended with coal may be defined as a comparative blended coal.
상기 표준 배합탄 및 비교 배합탄은, 상기 표준 반사율 분포 그래프와 상기 비교 반사율 분포 그래프 상에서 평균 반사율이 서로 동일하다. 상기 조건에서 코크스 품질 예측값의 적중률이 우수할 수 있다.The standard blended coal and the comparative blended coal have the same average reflectance on the standard reflectance distribution graph and the comparative reflectance distribution graph. Under the above conditions, the hit ratio of the predicted value of coke quality may be excellent.
(S40) 비교 반사율 분포 그래프 획득단계(S40) Comparative reflectance distribution graph acquisition step
상기 단계는 상기 비교 배합탄에 포함되는 개별 석탄의 반사율 분포 그래프와, 상기 개별 석탄의 배합 중량비를 이용하여, 상기 비교 배합탄에 대한 비교 반사율 분포 그래프를 획득하는 단계이다.The step is a step of obtaining a comparative reflectance distribution graph for the comparative coal blended coal by using the reflectance distribution graph of the individual coals included in the comparative coal blend and the compounding weight ratio of the individual coal.
하기 도 2(a)는 코크스의 평균반사율에 따른 와프 냉간강도 분포를 나타낸 것이며, 도 2(b)는 코크스의 평균반사율에 따른 고로 투입 전 냉간강도 분포를 나타낸 것이다. 상기 도 2에서 와프 냉간강도는, 생산된 코크스가 이송설비에 의해 코크스 와프(cokes wharf) 설비에 적재된 상태에서 측정된 코크스 냉간강도를 의미하며, 상기 고로 전 냉간강도는, 상기 와프 설비에서부터 컨베이어 벨트 등을 통하여 고로 내부에 투입되기 직전의 코크스 냉간강도를 의미한다.2(a) below shows the warp cold strength distribution according to the average reflectivity of coke, and FIG. 2(b) shows the cold strength distribution before input to the blast furnace according to the average reflectivity of the coke. The warp cold strength in FIG. 2 means the coke cold strength measured in a state in which the produced coke is loaded in the cokes wharf facility by the transfer facility, and the cold strength before the blast furnace is, from the warp facility to the conveyor It means the cold strength of coke just before being put into the blast furnace through a belt.
상기 도 2를 참조하면, 동일 조업조건으로 제조된, 동일한 반사율을 가지는 배합의 코크스에서도 냉간강도 차이가 나는 것을 알 수 있다. 이는 코크스 평균 반사율에 기반한 배합지수와, 코크스의 품질(냉간강도) 사이에 뚜렷한 상관관계가 없는 것을 알 수 있다. 따라서, 동일한 평균 반사율로 설계된 배합일지라도, 배합간의 변별력 결여로 인해 코크스 품질 예측 적중률은 저하될 수밖에 없다.Referring to FIG. 2, it can be seen that there is a difference in cold strength even in the coke of the formulation having the same reflectance and manufactured under the same operating conditions. It can be seen that there is no clear correlation between the compounding index based on the average coke reflectance and the quality (cold strength) of the coke. Therefore, even for formulations designed with the same average reflectance, the predictive accuracy of coke quality is inevitably lowered due to the lack of discriminating power between formulations.
또한 상기 표준 배합탄 및 비교 배합탄은, 외부 영향에 의한 영향을 배제하기 위하여 동일한 석탄 건류 조건(건류시간, 건류온도, 장입량, 파쇄입도)을 적용할 수 있다.In addition, the standard coal-blended coal and the comparative coal-blended coal may be subjected to the same coal drying conditions (drying time, drying temperature, charging amount, crushing particle size) in order to exclude the influence of external influences.
한 구체예에서, 하나의 표준 배합탄과, 복수 개의 비교 배합탄을 이용한 반사율 분포지수를 각각 도출하고, 상기 반사율 분포지수 분포를 도시하여 비교할 수 있다. 이를 통해, 상기 배합탄을 건류하여 제조되는 코크스 품질의 예측이 가능하며, 품질 보강을 위한, 냉간강도가 높은 석탄의 배합량을 결정할 수 있다.In one embodiment, one standard blended coal and a plurality of comparative blended coals are derived, respectively, and the reflectance distribution index can be derived, and the reflectance distribution index distribution is shown and compared. Through this, it is possible to predict the quality of coke produced by carbonizing the coal blend, and it is possible to determine the blending amount of the coal having high cold strength for quality reinforcement.
도 3(a)는 본 발명의 한 구체예에 따라 획득된 비교 반사율 분포 그래프(비교 배합탄 A)를 나타낸 것이며, 도 3(b)는 본 발명의 다른 구체예에 따라 획득된 비교 반사율 분포 그래프(비교 배합탄 B)를 나타낸 것이다.Figure 3 (a) shows a comparative reflectance distribution graph (comparative blended coal A) obtained according to one embodiment of the present invention, Figure 3 (b) is a comparative reflectance distribution graph obtained according to another embodiment of the present invention (Comparative coal blend B) is shown.
상기 도 3을 참조하면, 상기 비교 배합탄 A 및 B의 평균 반사율은 1.07%로 동일하지만, 냉간강도가 상대적으로 높은 비교 배합탄 A와, 냉간강도가 상대적으로 낮은 비교 배합탄 B의 반사율 분포는 서로 다른 것을 알 수 있다. 또한, 상기 도 3에 개시된 비교 반사율 분포 그래프를 비교해보면, 반사율 구간 발생 빈도가 더 큰 넓이를 갖는 구간이 상이한 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 3, the average reflectance of the comparative coal blends A and B is the same as 1.07%, but the reflectance distribution of the comparative coal blend A with relatively high cold strength and comparative coal blend B with relatively low cold strength is different things can be seen. In addition, if the comparative reflectance distribution graph disclosed in FIG. 3 is compared, it can be seen that the section having a larger area with a higher frequency of occurrence of the reflectance section is different.
상기 도 2 및 도 3을 참조하면, 동일한 평균 반사율을 가진 배합탄을 이용하여도, 코크스 냉간강도 품질이 서로 상이한 경우가 많아 지수로서의 신뢰성이 낮은 실정이었다. 이는, 상기 도 3과 같이 동일한 평균 반사율 지수를 갖는 배합이라도, 배합 내 석탄의 종류 및 배합 중량비율에 따라, 배합이 가지는 반사율 분포의 형상이 상이하기 때문이다. 또한 코크스 품질은, 배합되는 석탄 종류 및 배합 중량비에 따라 변화하는 화학반응에 따라 결정되므로 배합형상이 가진 특성과 배합간의 차이점을 분석하지 않는다면 단순가중평균으로 계산되고 있는 반사율 지수로는 정확한 코크스 품질을 예측하는데 한계가 있음을 알 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 3, even when coal blends having the same average reflectance are used, the quality of the coke cold strength is often different from each other, so the reliability as an index is low. This is because, even in the formulation having the same average reflectance index as in FIG. 3, the shape of the reflectance distribution of the formulation is different depending on the type of coal and the mixing weight ratio in the formulation. In addition, since coke quality is determined by chemical reactions that change depending on the type of coal to be blended and the blend weight ratio, if the characteristics of the blend shape and the difference between blends are not analyzed, the correct coke quality can be determined with the reflectance index calculated as a simple weighted average. It can be seen that there are limits to prediction.
따라서, 본 발명은 배합탄 반사율의 평균값이 아닌, 반사율 분포형상의 구간비율을 활용하여 신규 냉간강도 지수를 도출하여, 동일 반사율 배합탄 사이의 품질 변별력을 강화하였다.Therefore, the present invention derives a new cold strength index by utilizing the section ratio of the reflectance distribution shape, not the average value of the reflectance of the blended coal, to enhance the quality discrimination between the coal blends with the same reflectivity.
(S50) 보정 반사율 분포 그래프 획득단계(S50) Corrected reflectance distribution graph acquisition step
상기 단계는 상기 표준 반사율 분포 그래프와 상기 비교 반사율 분포 그래프를 비교하여, 보정 반사율 분포 그래프를 획득하는 단계이다.The step is a step of obtaining a corrected reflectance distribution graph by comparing the standard reflectance distribution graph and the comparative reflectance distribution graph.
한 구체예에서 상기 보정 반사율 분포 그래프는, 상기 표준 반사율 분포 그래프와 상기 비교 반사율 분포 그래프의 동일 반사율 구간에서의 반사율 발생 빈도의 차이를 보정하여 도출될 수 있다.In one embodiment, the corrected reflectance distribution graph may be derived by correcting a difference in reflectance occurrence frequency in the same reflectance section of the standard reflectance distribution graph and the comparative reflectance distribution graph.
한 구체예에서 상기 보정 반사율 분포 그래프는, 하기 식 1에 따라 반사율 분포 형상을 보정하여 획득될 수 있다:In one embodiment, the corrected reflectance distribution graph may be obtained by correcting the reflectance distribution shape according to
[식 1][Equation 1]
△ 반사율 분포형상구간별% = DA - DB △ % by section of reflectance distribution shape = D A - D B
(상기 식 1에서, 상기 DA는 상기 제1 반사율 분포 그래프의 반사율 구간에 해당하는 발생빈도값이며, 상기 DB는 상기 제2 반사율 분포 그래프에서 상기 제1 반사율 분포 그래프의 반사율 구간과 동일한 반사율 구간에 해당하는 발생빈도값이다).(In the
(S60) 냉간강도에 영향을 미치는 반사율 구간 결정단계(S60) Determination step of reflectance section affecting cold strength
상기 단계는 상기 보정 반사율 분포 그래프를 통하여, 상기 표준 배합탄 및 비교 배합탄의 냉간강도에 영향을 미치는 반사율 구간을 결정하는 단계이다.The step is a step of determining a reflectance section that affects the cold strength of the standard blended coal and the comparative blended coal through the corrected reflectance distribution graph.
한 구체예에서 상기 냉간강도에 영향을 미치는 반사율 구간은, 상기 보정 반사율 그래프에서, 양(+)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 반사율 구간 및 음(-)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 반사율 구간으로 구획하는 단계;를 포함하여 결정된다.In one embodiment, the reflectance section affecting the cold strength is, in the corrected reflectance graph, a reflectance section having a larger area with a positive (+) value and a reflectance section having a larger area with a negative (-) value The step of partitioning into; is determined, including.
도 4(a)는 본 발명의 한 구체예에 따라 획득된 보정 반사율 분포 그래프(비교 배합탄 A)를 나타낸 것이며, 도 4(b)는 본 발명의 다른 구체예에 따라 획득된 보정 반사율 분포 그래프(비교 배합탄 B)를 나타낸 것이다.Figure 4 (a) shows a corrected reflectance distribution graph (comparative coal blend A) obtained according to one embodiment of the present invention, Figure 4 (b) is a corrected reflectance distribution graph obtained according to another embodiment of the present invention (Comparative coal blend B) is shown.
예를 들면 상기 도 4와 같이 상기 냉간강도에 영향을 미치는 반사율 구간은, ①번 구간(반사율 1% 이하 구간), ②번 구간(반사율 1~1.4% 구간) 및 ③번 구간(반사율 1.4% 초과 구간)으로 구획할 수 있다.For example, as shown in FIG. 4, the reflectance section that affects the cold strength includes section ① (reflectance less than 1%), section ② (
또한 상기 도 4(a)와 같이 냉간강도가 상대적으로 높은 비교 배합탄 A의 경우, ①번 및 ②번 구간(반사율 1.4% 이하 구간)의 넓이가 ③번 구간(반사율 1.4% 초과 구간)의 넓이보다 큰 반면, 상기 도 4(b)와 같이 냉간강도가 상대적으로 낮은 비교 배합탄 B의 경우, ③번 구간(반사율 1.4% 초과 구간) 영역의 넓이가 ①번 및 ②번 구간(반사율 1.4% 이하 구간)의 넓이보다 큰 것을 알 수 있다. In addition, in the case of comparative coal blend A having relatively high cold strength as shown in FIG. 4(a), the width of
한 구체예에서, 상기 보정 반사율 분포 그래프에서 구획된 ①번 반사율 구간의 넓이, ②번 반사율 구간의 넓이 및 ③번 반사율 구간 넓이의 비율을, 하기 식 2에 따라 계산하여 비율을 정량적으로 비교하여, 반사율 분포 지수를 도출할 수 있다.In one embodiment, the ratio of the area of the No. 1 reflectance section, the area of the No. 2 reflectance section, and the area of the No. 3 reflectance section divided in the corrected reflectance distribution graph is calculated according to the following
(S70) 냉간강도 반사율 분포 지수 도출(S70) Cold intensity reflectance distribution index derived
상기 단계는 상기 결정된 반사율 구간을 이용하여, 하기 식 2에 따른 냉간강도 반사율 분포 지수를 도출하는 단계이다:The step is a step of deriving a cold intensity reflectance distribution index according to
[식 2][Equation 2]
냉간강도 반사율 분포지수 = S1/S2 Cold intensity reflectance distribution index = S 1 /S 2
(상기 식 2에서, 상기 S1은 상기 보정 반사율 분포 그래프의 반사율 구간 중 양(+)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 구간의 지표를 합산하여 도출된 제1 합산치이며, 상기 S2는 상기 보정 반사율 분포 그래프의 반사율 구간 중 음(-)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 구간의 지표를 합산하여 도출된 제2 합산치이다).(In
본 발명에서는 상기 식 2와 같이 배합탄 반사율의 평균값이 아닌, 반사율 분포형상의 구간비율을 활용하여 신규 냉간강도 지수를 도출하여, 동일 반사율 배합탄 사이의 품질 변별력을 강화하였다.In the present invention, the new cold strength index was derived by using the section ratio of the reflectance distribution shape, not the average value of the reflectance of the blended coal as in
상기와 같은 방법으로 냉간강도 반사율 분포지수를 도출시, 반사율이 분포되는 구간 및 비율에 따라 달라지는 냉간강도의 영향을 정성적 및 정량적으로 도출할 수 있으며, 배합탄을 건류하여 생성되는, 코크스 품질 예측값의 적중률이 우수하며, 품질 보강을 위한, 고품질 석탄의 최적 배합량을 도출 가능하여, 경제성이 우수할 수 있다.When deriving the cold intensity reflectance distribution index in the same way as above, it is possible to qualitatively and quantitatively derive the effect of the cold intensity that varies depending on the section and ratio in which the reflectance is distributed, and the coke quality predicted value generated by carbonizing the coal blend. It has excellent hit ratio, and it is possible to derive the optimal blending amount of high-quality coal for quality reinforcement, and thus economic efficiency can be excellent.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail through preferred embodiments of the present invention. However, this is presented as a preferred example of the present invention and cannot be construed as limiting the present invention in any sense.
실시예Example
2 종류 이상의 석탄을 소정의 중량비로 배합한 표준 배합탄을 정의하고, 상기 표준 배합탄에 포함되는 개별 석탄의 반사율 분포 그래프와, 상기 개별 석탄의 배합 중량비를 이용하여 상기 표준 배합탄에 대한 표준 반사율 분포 그래프를 획득하였다.A standard coal blend is defined in which two or more types of coal are blended in a predetermined weight ratio, and a reflectance distribution graph of individual coals included in the standard coal blend and a standard reflectance for the standard coal blend are used using the blending weight ratio of the individual coals. A distribution graph was obtained.
2 종류 이상의 석탄을 소정의 중량비로 배합한 비교 배합탄을 정의하고, 상기 비교 반사율 분포 그래프는, 상기 비교 배합탄에 포함되는 개별 석탄의 반사율 분포 그래프와, 상기 개별 석탄의 배합 중량비를 이용하여 도 3(a)와 같은, 상기 비교 배합탄에 대한 비교 반사율 분포 그래프를 획득하였다. 상기 표준 반사율 분포 그래프와 상기 비교 반사율 분포 그래프 상에서 평균 반사율이 서로 동일하도록 적용하였다.A comparative blended coal is defined in which two or more types of coal are blended in a predetermined weight ratio, and the comparative reflectance distribution graph is obtained by using the reflectance distribution graph of the individual coals included in the comparative coal blending, and the blending weight ratio of the individual coals. As shown in 3(a), a comparative reflectance distribution graph for the comparative coal blend was obtained. The average reflectance was applied to be the same on the standard reflectance distribution graph and the comparative reflectance distribution graph.
상기 표준 반사율 분포 그래프와 상기 비교 반사율 분포 그래프를 비교하여, 하기 식 1에 따라 반사율 분포형상을 보정하여, 하기 도 4(a)와 같은 보정 반사율 분포 그래프를 획득하였다. 그리고, 상기 보정 반사율 분포 그래프를 통하여, 상기 표준 배합탄 및 비교 배합탄의 냉간강도에 영향을 미치는 반사율 구간을 결정하였다. 이때, 상기 냉간강도에 영향을 미치는 반사율 구간은, 상기 보정 반사율 그래프에서, 양(+)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 반사율 구간 및 음(-)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 반사율 구간으로 구획하는 단계;를 포함하여 결정하였다. 또한, 상기 결정된 반사율 구간을 이용하여, 하기 식 2에 따른 냉간강도 반사율 분포 지수를 도출하였다:By comparing the standard reflectance distribution graph and the comparative reflectance distribution graph, the reflectance distribution shape was corrected according to
[식 1][Equation 1]
△ 반사율 분포형상구간별% = DA - DB △ % by section of reflectance distribution shape = D A - D B
(상기 식 1에서, 상기 DA는 상기 제1 반사율 분포 그래프의 반사율 구간에 해당하는 발생빈도값이며, 상기 DB는 상기 제2 반사율 분포 그래프에서 상기 제1 반사율 분포 그래프의 반사율 구간과 동일한 반사율 구간에 해당하는 발생빈도값이다).(In the
[식 2][Equation 2]
냉간강도 반사율 분포지수 = S1/S2 Cold intensity reflectance distribution index = S 1 /S 2
(상기 식 2에서, 상기 S1은 상기 보정 반사율 분포 그래프의 반사율 구간 중 양(+)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 구간의 지표를 합산하여 도출된 제1 합산치이며, 상기 S2는 상기 보정 반사율 분포 그래프의 반사율 구간 중 음(-)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 구간의 지표를 합산하여 도출된 제2 합산치이다).(In
상기 표준 배합탄을 이용하여, 복수 개의 비교 배합탄(2017년도 조업시 사용된 배합탄)을 이용하여 제조된 코크스의 냉간강도 반사율 분포지수를 도출하여 그 결과를 하기 도 5에 나타내었다. 또한, 상기 도 5에 비교 배합탄으로 제조된 코크스의 냉간강도 반사율 분포지수와 코크스 냉간강도와의 관계를 연산프로그램을 이용하여 곡선형 회귀식을 함께 도시하였다. 하기 도 5(a) 및 도 5(b)는 비교 배합탄의 반사율 분포지수와, 상기 비교 배합탄을 이용하여 제조된 코크스 샘플의 냉간강도 관계를 도시한 그래프이다. 상기 도 5를 참조하면, 2017년도 사용된 배합탄을 이용하여 제조된, 코크스의 냉간강도 반사율 분포지수는 200까지 선형적으로 증가하다가, 그 이후에는 코크스의 품질이 하락하는 것을 확인할 수 있다. Using the standard blended coal, the cold strength reflectance distribution index of coke manufactured using a plurality of comparative blended coals (blended coal used during operation in 2017) was derived, and the results are shown in FIG. 5 below. In addition, the relationship between the cold intensity reflectance distribution index and the coke cold intensity of the coke prepared from the comparative coal blend is shown in FIG. 5 with a curved regression equation using a calculation program. 5 (a) and 5 (b) are graphs showing the relationship between the reflectance distribution index of the comparative coal blend and the cold strength of the coke sample prepared using the comparative coal blend. Referring to FIG. 5 , it can be seen that the cold strength reflectance distribution index of coke manufactured using coal blended coal used in 2017 linearly increased up to 200, and thereafter, the quality of the coke decreased.
또한, 냉간강도 반사율 분포지수가 1000 이상으로 설계된 비교 배합탄은 품질 변화가 나타나지 않음을 알 수 있다. 이는, 품질 보강을 위해 반사율이 높은 석탄의 배합비가 증가하여도 품질보강이 되지 않는 배합이 존재하는 것을 알 수 있다. 따라서, 1000 이상의 냉간강도 반사율 분포지수로 배합시 품질보강 효과는 적어지는 대신 생산원가가 상승하여 효율적인 배합운영을 할 수 없음을 알 수 있다. In addition, it can be seen that the comparative coal that is designed with a cold strength reflectance distribution index of 1000 or more does not show quality change. It can be seen that, even if the mixing ratio of the high reflectance coal is increased for quality reinforcement, there is a formulation that does not enhance the quality. Therefore, it can be seen that when mixing with a cold intensity reflectance distribution index of 1000 or more, the quality reinforcement effect is reduced, but the production cost increases, so that efficient mixing operation cannot be performed.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.Simple modifications or changes of the present invention can be easily carried out by those of ordinary skill in the art, and all such modifications or changes can be considered to be included in the scope of the present invention.
Claims (3)
상기 표준 배합탄에 대한 표준 반사율 분포 그래프를 획득하는 단계;
2 종류 이상의 석탄을 소정의 중량비로 배합한 비교 배합탄을 정의하는 단계;
상기 비교 배합탄에 대한 비교 반사율 분포 그래프를 획득하는 단계;
상기 표준 반사율 분포 그래프와 상기 비교 반사율 분포 그래프를 비교하여, 보정 반사율 분포 그래프를 획득하는 단계;
상기 보정 반사율 분포 그래프를 통하여, 상기 표준 배합탄 및 비교 배합탄의 냉간강도에 영향을 미치는 반사율 구간을 결정하는 단계; 및
상기 결정된 반사율 구간을 이용하여, 하기 식 2에 따른 냉간강도 반사율 분포 지수를 도출하는 단계;를 포함하는 배합탄의 냉간강도 반사율 분포지수 도출방법이며,
상기 냉간강도에 영향을 미치는 반사율 구간은, 상기 보정 반사율 그래프에서, 양(+)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 반사율 구간 및 음(-)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 반사율 구간으로 구획하는 단계;를 포함하여 결정되며,
상기 표준 배합탄 및 비교 배합탄은, 상기 표준 반사율 분포 그래프와 상기 비교 반사율 분포 그래프 상에서 평균 반사율이 서로 동일한 것을 특징으로 하는 배합탄의 냉간강도 반사율 분포지수 도출방법:
[식 2]
냉간강도 반사율 분포지수 = S1/S2
(상기 식 2에서, 상기 S1은 상기 보정 반사율 분포 그래프의 반사율 구간 중 양(+)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 구간의 지표를 합산하여 도출된 제1 합산치이며,
상기 S2는 상기 보정 반사율 분포 그래프의 반사율 구간 중 음(-)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 구간의 지표를 합산하여 도출된 제2 합산치이다).
defining a standard coal blend in which two or more types of coal are blended in a predetermined weight ratio;
obtaining a standard reflectance distribution graph for the standard coal blend;
defining a comparative coal blend in which two or more types of coal are blended in a predetermined weight ratio;
obtaining a comparative reflectance distribution graph for the comparative coal blend;
Comparing the standard reflectance distribution graph and the comparative reflectance distribution graph, obtaining a corrected reflectance distribution graph;
determining a reflectance section that affects the cold strength of the standard blended coal and the comparative blended coal through the corrected reflectance distribution graph; and
Using the determined reflectance section, deriving a cold intensity reflectance distribution index according to Equation 2 is a method of deriving a cold intensity reflectance distribution index of coal blend comprising;
The reflectance section affecting the cold strength is divided into a reflectance section having a larger area with a positive (+) value and a reflectance section having a larger area with a negative (-) value in the corrected reflectance graph. is determined including;
The method for deriving the cold intensity reflectance distribution index of the standard blended coal and the comparative blended coal, characterized in that the average reflectance is the same on the standard reflectance distribution graph and the comparative reflectance distribution graph:
[Equation 2]
Cold intensity reflectance distribution index = S 1 /S 2
(In Equation 2, S 1 is a first summation value derived by summing the indexes of the section having a larger area of the positive (+) value among the reflectance sections of the corrected reflectance distribution graph,
S 2 is a second sum derived by summing indicators of a section having a larger area with a negative (-) value among the reflectance sections of the corrected reflectance distribution graph).
상기 표준 반사율 분포 그래프는, 상기 표준 배합탄에 포함되는 개별 석탄의 반사율 분포 그래프와, 상기 개별 석탄의 배합 중량비를 이용하여 획득되며,
상기 비교 반사율 분포 그래프는, 상기 비교 배합탄에 포함되는 개별 석탄의 반사율 분포 그래프와, 상기 개별 석탄의 배합 중량비를 이용하여 획득되는 것을 특징으로 하는 배합탄의 냉간강도 반사율 분포지수 도출방법.
According to claim 1,
The standard reflectance distribution graph is obtained using a reflectance distribution graph of individual coal included in the standard coal blend, and a blending weight ratio of the individual coal,
The comparative reflectance distribution graph is a method of deriving a cold intensity reflectance distribution index of coal blended coal, characterized in that it is obtained using a reflectance distribution graph of individual coals included in the comparative coal blend and a blending weight ratio of the individual coal.
상기 보정 반사율 분포 그래프는, 상기 표준 반사율 분포 그래프와 상기 비교 반사율 분포 그래프의 동일 반사율 구간에서의 반사율 발생 빈도의 차이를 보정하여 도출되는 것을 특징으로 하는 배합탄의 냉간강도 반사율 분포지수 도출방법.
According to claim 1,
The corrected reflectance distribution graph is a method of deriving the cold intensity reflectance distribution index of coal blends, characterized in that it is derived by correcting the difference in the frequency of occurrence of reflectance in the same reflectance section of the standard reflectance distribution graph and the comparative reflectance distribution graph.
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2019
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| KR20210079723A (en) | 2021-06-30 |
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