最大基氏流动度＞2000ddpm焦煤煤质的评价方法

摘要

本发明公开了一种最大基氏流动度MF＞2000ddpm的焦煤煤质的评价方法，它包括如下步骤：1）检测得出焦煤的粗粒镶嵌结构比例X1、纤维与片状结构比例之和X2、最大基氏流动度MF和膨胀度b；2）设定P为焦煤煤质评价指数，且令：P=100+2×[K1×(X1－Xj1)+K2×（X2－Xj2）+K3×(|L×MF－800|－|L×MFj－800|)+K4×(|b－50|-|bj－50|)]，其中下标j代表基准焦煤；K1、K2、K3、K4为常数；3）计算得出P值，P值越大，代表焦煤煤质越好。本发明可对焦煤有效评价质量，合理确定价位，科学进行配用。

权利要求

1.一种干基灰分≤9.00％，硫分≤0.6％，最大基氏流动度MF＞2000ddpm的焦煤煤质的评价方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)检测焦煤的煤质关键指标，得出其粗粒镶嵌结构比例X1、纤维与片状结构比例之和X2、最大基氏流动度MF和膨胀度b；

2)设定P为焦煤煤质评价指数，且令：

P ＝ 100+2×[K1×(X1－X j1)+K2×(X2－X j2)+K3×(|L×MF － 800| － |L×MFj－

800|)+K4×(|b－50|-|bj－50|)] (1)

其中Xj1、Xj2、MFj和bj分别为基准焦煤的粗粒镶嵌结构比例、纤维与片状结构比例之和、最大基氏流动度和膨胀度；K1、K2、K3、K4为常数，L为最大流动度修正系数，且与焦炭热反应后强度CSR通过如下关系式相关联：CSR＝K+K1×X1+K2×X2+K3×|L×MF-800|+K4×|b-50| (2)其中K为常数；

3)通过将六组干基灰分≤9.00％，硫分≤0.6％，最大基氏流动度MF＞2000ddpm的不同焦煤的粗粒镶嵌结构比例、纤维与片状结构比例之和、最大基氏流动度、膨胀度和焦炭热性能的数值代入式(2)，即可求出K、K1、K2、K3和K4；再将常数K1、K2、K3、K4、最大流动度修正系数L、基准焦煤的Xj1、Xj2、MFj、bj和待评价焦煤的X1、X2、MF、b代入式(1)，求出焦煤煤质评价指数P，P值越大，则代表焦煤煤质越好。

说明书

最大基氏流动度＞2000ddpm焦煤煤质的评价方法

技术领域

[0001] 本发明属于配煤炼焦技术领域，具体涉及一种最大基氏流动度MF＞2000ddpm焦煤煤质的评价方法。

背景技术

[0002] 焦煤是焦炭质量的重要支撑，也是炼焦煤中结焦性能最好的煤种，根据中国煤炭分类标准（GB 5751-2009），挥发分为>10.0~28.0%，粘结指数大于65，胶质层指数小于25.00mm的炼焦煤统一被分类为焦煤。但在实际应用中，发现该分类标准对焦煤的界定范围较宽，焦煤因受地质成因、煤岩指标、工艺性质指标影响，煤质复杂多变，因此对焦煤的煤质进行准确判定就显得尤为必要。目前，国内大多钢厂主要通过挥发分、G值、Y值和镜质组反射率等评价焦煤煤质，如贾瑞民报道济钢焦煤评价使用方法（贾瑞民. 煤质评价分析在配煤中的作用. 燃料与化工. 2010，41(5)：28-31），该方法由于评价指标具有表观性，导致无法合理评价使用焦煤，尤其是特殊成因焦煤。薛改凤等人通过对我国青海、四川、新疆等地炼焦煤质量的工业指标、工艺指标、煤岩指标、焦炭显微结构组成(光学组织)和焦炭热性能进行研究，提出了一套包括挥发分、黏结指数和单种煤成焦显微结构组成评价炼焦煤质量的指标体系；提出焦炭显微结构能揭示炼焦煤成焦的本质特征，能揭示炼焦煤对焦炭热性能的影响，应该作为焦煤煤质评价的关键指标（薛改凤等.炼焦煤质量指标评价体系的研究.武汉科技大学学报（自然科学版）. 2009， 32（1）：36-40），但该指标体系过于庞杂，且并没有给出定量的依据。另外，国内焦煤混煤严重，由于焦煤资源稀缺，为追求更高利润，国内焦煤市场或多或少混配有1/3焦煤、肥煤、瘦煤。面对复杂的混煤煤质，现行炼焦煤评价技术，可大致辨析混煤混配各煤种的比例，但各混配煤种的质量无法辨析，以致于无法准确表征混煤对焦炭质量的影响、尤其是热性能的影响。最大基氏流动度MF是影响热性能的重要指标，但最大基氏流动度MF 宜控制合理范围，不宜过高或过低；当MF>2000ddpm时，MF数量级大，会夸大流动度对焦炭热性能的影响；并且，焦煤的最大基氏流动度通常集中于MF≤2000ddpm区间，对于MF>2000ddpm的焦煤，大多混配有较高流动度的肥煤或1/3焦煤。为更充分利用MF>2000ddpm的焦煤煤质的特征，需要一种能够对MF>2000ddpm的焦煤煤质进行定量评价的方法，从而做到精准配用，降低配煤成本。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种干基灰分≤9.00%，硫分≤0.6%，最大基氏流动度MF＞2000ddpm的焦煤煤质的评价方法，该方法根据不同质量指标对焦炭热性能的贡献程度，确定其权重，量化评价不同来源焦煤质量的相对优劣程度，既有助于根据不同来源焦煤煤质合理出价，又有利于指导炼焦配煤。

[0004] 为实现上述目的，本发明的技术方案包括如下步骤：

[0005] 1）检测焦煤的煤质关键指标，得出其粗粒镶嵌结构比例X（1 单位为%）、纤维与片状结构比例之和X2（单位为%）、最大基氏流动度MF（单位为ddpm）和膨胀度b（单位为%）；

[0006] 2）设定p为焦煤煤质评价指数，且令：

[0007] P=100+2×[K1×(X1－Xj1 ) + K2×（X2－Xj2）+K3×(|L×MF－800|－|L×MFj－800|)+K4×(|b－50|-|bj－50|)] （1）

[0008] 其中，Xj1（单位为%）、Xj2（单位为%）、MFj（单位为ddpm）和bj（单位为%）分别为基准焦煤的粗粒镶嵌结构比例、纤维与片状结构比例之和、最大基氏流动度和膨胀度；

[0009] 其中 K1、K2、K3、K4为常数，L为最大流动度修正系数，且与焦炭热反应后强度CSR（单位为%）通过如下关系式相关联：

[0010] CSR=K+K1×X1+K2×X2+K3×|L×MF-800|+K4×|b-50| （2）

[0011] 其中K为常数；

[0012] 3）通过将六组干基灰分≤9.00%，硫分≤0.6%，最大基氏流动度MF＞2000ddpm的不同焦煤的粗粒镶嵌结构比例、纤维与片状结构比例之和、最大基氏流动度、膨胀度和焦炭热性能的数值代入式（2），求出K、K1、K2 、K3、K4和L；将K1、K2、K3、K4和L代入式（1），求出焦煤煤质评价指数P，P值越大，则代表焦煤煤质越好。

[0013] 本发明具有如下的有益效果：

[0014] （1）本发明将焦煤的粗粒镶嵌结构比例、纤维与片状结构比例之和、最大基氏流动度和膨胀度确定为评价焦煤质量的关键指标，得出各评价指标的权重，明确不同来源焦煤的优劣程度；

[0015] （2）有益于采购部门对不同来源焦煤价格的合理定位；

[0016] （3）有益于焦化企业对不同来源焦煤合理配用，利于焦炭质量稳定提高，降低热性能波动幅度。

具体实施方式

[0017] 以下通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

[0018] 某企业焦煤配比为40%，所述焦煤的干基灰分≤9.00%，硫分≤0.6%，其配煤方案具体为：焦煤A（粗粒镶嵌60%，纤维和片状：0%，MF：800ddpm，b：50%）：20%；焦煤B（MF>2000ddpm）：20%；肥煤：15%；1/3焦煤：26%；气肥煤5%；瘦煤：14%。

[0019] 焦煤A、肥煤、1/3焦煤、气肥煤和瘦煤保持不变，取六组不同的焦煤B，按照上述配比进行配煤炼焦，得到焦炭热反应后强度（CSR），各相关数据见表1。

[0020] 表1 不同焦煤进行配煤后焦炭的热反应后强度

[0021]煤样 X1/% X2/% MF/ddpm b/ % CSR/%
焦煤1# 65 0 2080 80 67.87
焦煤2# 61 3 2980 102 65.42
焦煤3# 55 4 3882 82 64.79
焦煤4# 52 3 5980 110 62.95
焦煤5# 65 0 2500 100 67.15
焦煤6# 58 4 4800 90 65.71

[0022] 将表1各数据代入式（2），分别得出K、K1、K2、K3、K4和L为：51.9347、0.2870、－0.2383、－0.0029、－0.0456和0.16；

[0023] 即得：CSR=51.9347+0.2870×X1－0.2383×X2－0.0029×|0.16×MF－800|－0.0456×|b－50|

[0024] 该企业新购进五种焦煤，各焦煤的煤质分析结果见表2。

[0025] 表2 常规指标分析结果

[0026]

[0027] 该5个焦煤（即焦煤6#至焦煤10#）按照目前国内的评价标准，由于焦煤6#、焦煤7#G值较大，Y值较高，煤质单一，应该煤质较优；焦煤8#、焦煤9#和焦煤10#为混煤，煤质应该次于焦煤6#和焦煤7#，且焦煤8#至焦煤10#各项指标接近，进一步比较方差，由于焦煤9#方差小，煤质应该较焦煤8#和焦煤10#优，且焦煤8#最次。

[0028] 另外，该五种焦煤的粗粒镶嵌结构比例X1、纤维和片状结构比例之和X2、最大基氏流动度MF和膨胀度b见表3。

[0029] 表3 焦煤煤质评价结果

[0030]

[0031] 焦煤煤质以粗粒镶嵌结构比例Xj1为65%、纤维与片状结构比例之和Xj2为0%，最大基氏流动度MF为2500ddpm和膨胀度b为100%的焦煤为基准焦煤，其评价指数为100，则将相关数据代入式（1），分别求得该5个焦煤的煤质评价指数P为：101.6，100.9，98.5，88.2和79.5。煤样6#、煤样7#的评价指数高于100，煤质较基准样优，评定为优质焦煤；煤样8#、煤样10#评价指数低于100，煤质次于基准样，评价指数介于80－100间，评定为一般煤质焦煤，煤样10#评价指数最低于80，为劣质焦煤。

[0032] 将以上五种焦煤（焦煤6#至焦煤10#）分别进行配煤炼焦，其炼焦所得焦炭热性能见表4。

[0033] 表4 五种焦煤参与配煤炼焦所得焦炭热反应后强度(CSR)

[0034]

[0035] 表4中，方案1为焦煤A（粗粒镶嵌60%，纤维和片状：0%，MF：800ddpm，b：50%）：20%；焦煤B（MF>2000ddpm）：20%；肥煤：15%；1/3焦煤：26%；气肥煤5%；瘦煤：14%。方案2为气煤：12%；焦煤A: 20%；焦煤B（MF>2000ddpm）：20%；肥煤：20%；1/3焦煤：18%；瘦煤10%，