本发明提供一种以炼焦用煤镜质组反射率为主要指标的煤岩配煤方法，对炼焦煤煤质进行镜质组平均最大反射率测定，并建立煤质数据库。将炼焦用单种煤的镜质组平均最大反射率范围0.5～2.5之间细分为8个区段，将各煤种的镜质组反射率分布图进行叠加，形成配合煤镜质组反射率分布图，选择最接近正态分布的镜质组反射率得出配合煤所需煤种及最佳配比。采用三维机械混煤方式进行各煤种混配和煤岩分析，测定其镜质组反射率分布。根据配煤方案制成配合煤，考察所得焦炭强度指标，并进行配合煤样的镜质组反射率分布测定，最终确定现场配煤方案。本发明操作简单，易于实现，可显著提高焦炭质量，降低焦化企业的原材料采购成本。
1.一种以炼焦用煤镜质组反射率为主要指标的煤岩配煤方法，其特征在于：
(1)、对采用的炼焦用煤煤质进行镜质组平均最大反射率指标测定，并结合各煤质的常规分析指标建立炼焦用煤煤质数据库；
(2)、根据炼焦用单种煤的镜质组平均最大反射率范围在0.5～2.5之间，以0.5～2.5作为炼焦用煤镜质组平均最大反射率范围，将该范围细分为8个区段，即：0.5～0.65；0.65～
0.8；0.8～0.9；0.9～1.2；1.2～1.5；1.5～1.7；1.7～1.9和1.9～2.5；从煤质数据库中提取所需各煤种镜质组反射率分布图、镜质组平均最大反射率的数据，要求镜质组平均最大反射率在0.8～1.9所包含的各小范围内必须有至少一种单种煤；然后，根据各煤种的配比，将各煤种的镜质组反射率分布图进行叠加，形成一组幅度更宽的配合煤的镜质组反射率分布图，根据正态分布的标准偏差，要求正态分布的标准偏差＞0.2；再根据所得的正态分布图形，确定最接近正态分布的镜质组反射率分布，从而得出配合煤所需的各煤种及最佳配煤比，将其作为最佳配煤方案；
(3)、通过测定混煤镜质组反射率分布以确定试验焦炉用煤的配煤方案，在上述步骤(2)确定的理论配煤的煤种及其配比基础上，采用三维机械混煤方式进行各煤种的混配；对混配后的配合煤进行煤岩分析，测定其镜质组反射率分布；
如果配合煤的镜质组反射率分布出现凹口，则需要在煤质数据库中寻找镜质组最大反射率在此凹口处的煤种，并重新进行上述步骤，直到配合煤的镜质组反射率分布不出现凹口，而呈近似正态分布，则可将此时的配煤方案作为试验焦炉配煤方案；
(4)、测定试验焦炉用煤镜质组反射率分布以确定工业生产用煤配煤方案，根据上述步骤(3)所确定的配煤方案，按比例制成配合煤，以备进行试验焦炉试验，考察所得焦炭的冷、热态强度指标，并进行该配合煤样的镜质组反射率分布测定；
如果焦炭强度指标达到生产要求、且镜质组反射率分布测定结果无凹口，则可将此时的配煤方案作为现场配煤方案；如果焦炭强度指标达不到生产要求，且镜质组反射率分布测定结果出现凹口，则需要在煤质数据库中寻找镜质组最大反射率在此凹口处的煤种，并重复步骤(2)～(4)。
2.根据权利要求1所述的以炼焦用煤镜质组反射率为主要指标的煤岩配煤方法，其特征在于，步骤(1)所述炼焦用煤镜质组反射率测定的设备为煤岩分析软件系统和偏光显微镜自动测量系统，镜质组反射率测定方法按照国家标准GB6948-2008《煤镜质组反射率测定方法》进行测定。
3.根据权利要求1所述的以炼焦用煤镜质组反射率为主要指标的煤岩配煤方法，其特征在于，步骤(1)中所述炼焦用煤是烟煤，具体包括：气煤、气肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤。
4.根据权利要求1所述的以炼焦用煤镜质组反射率为主要指标的煤岩配煤方法，其特征在于，步骤(1)中所述各煤质的常规分析指标包括：水分、灰分、挥发分、固定碳、硫分、G值、Y值。
5.根据权利要求1所述的以炼焦用煤镜质组反射率为主要指标的煤岩配煤方法，其特征在于，步骤(2)中所述的各煤种是按照气煤、1/3焦煤、肥一、肥二、焦一、焦二、瘦焦煤、瘦煤、贫煤煤种来选取。
6.根据权利要求1所述的以炼焦用煤镜质组反射率为主要指标的煤岩配煤方法，其特征在于，步骤(3)中所用的三维机械混煤的煤样为105℃下烘干1h的干煤样，煤样的取样量为200g～500g。
7.根据权利要求1所述的以炼焦用煤镜质组反射率为主要指标的煤岩配煤方法，其特征在于，步骤(4)中所述的试验焦炉系指装煤量在20～300kg范围内试验焦炉。
一种以炼焦用煤镜质组反射率为主要指标的煤岩配煤方法
技术领域
[0001] 本发明属于冶金焦生产工艺领域，特别涉及一种以炼焦用煤镜质组反射率为主要指标的煤岩配煤方法。
背景技术
[0002] 我国大多数企业的配煤技术仍是采用前苏联的“以焦、肥煤为主，气、肥、焦按一定比例配合”的配煤方式。面对我国的炼焦煤资源和目前市场来煤情况以及企业自身情况，各企业所采用的配煤技术存在如下三方面的问题：
[0003] 1、我国的炼焦煤中，储量最大的气煤占我国炼焦煤总储量的57％，肥煤、焦煤以及瘦煤加在一起尚不到炼焦煤储量的50％，而且有一半的肥煤和瘦煤是高硫煤，1/3的焦煤是高硫煤。而现实的配煤方案中所配的主焦煤往往超过50％，这与我国的炼焦煤资源形式相矛盾。
[0004] 2、目前国内市场上出售的单种煤均是混煤。以焦煤为例：通过调整混煤中各煤种的配比，可以使G值(黏结指标)、Y值(胶质层厚度)、挥发分等传统煤质指标达到焦煤煤种的要求，而其中真正焦煤的配比有的竟不足50％，故应用此煤种在配煤中起不到其应有的作用，从而使得原有的配煤技术失真。
[0005] 3、部分企业已经开展煤岩配煤应用，但是，各企业所采用的方法较复杂，且对来煤煤种要求较高，需要的配煤煤种较多，同时，由于对生产企业操作人员的专业性要求较高，因此，很难得到现场应用。
[0006] 煤岩配煤技术可及时发现用传统煤质分析方法无法判断来煤为混煤的情况。因此，仍依靠传统的气、肥、焦、瘦各单种煤配比的思想针对目前的所谓的单种进行配煤，所得到的配比将失真，也不能满足大高炉对优质焦炭的需求。
[0007] 镜质组反射率指标是表征煤阶的重要指标，衡量煤的变质程度的有力指标。煤岩配煤技术，就是依靠显微镜自动测定煤中的镜质组反射率，确定其反射率是否集中在一个区域内，且无凹口，也即是否为单一煤种。再根据各单一煤种的反射率，选择反射率指标相互重叠的煤种进行配比，最后形成镜质组反射率成正态分布的配合煤。
[0008] 利用煤岩配煤技术，对目前所有用煤进行镜质组反射率测定，建立每一种煤的镜质组反射率数据库，根据镜质组反射率的分布选择合适的煤种，并调整各煤种比例，以实现配煤的镜质组反射率的正态分布，可以先通过小焦炉验证，再进行生产投入。
[0009] 面对有限的煤炭资源及钢铁行业高价格原材料的生产成本，急需开发出一种适合各企业的煤岩配煤炼焦技术，建立各企业的煤岩配煤系统，以保护我国日益减少的优质煤炭资源及降低企业的生产成本，提高企业的竞争力。
发明内容
[0010] 本发明旨在提供一种操作简单，易于实现，可显著提高焦炭质量，降低焦化企业的原材料采购成本，满足大容积高炉生产要求的以炼焦用煤镜质组反射率为主要指标的煤岩配煤方法。
[0011] 为此，本发明所采取的解决方案是：
[0012] 一种以炼焦用煤镜质组反射率为主要指标的煤岩配煤方法，其具体方法和步骤为：
[0013] 1、对采用的炼焦用煤煤质进行镜质组平均最大反射率指标测定，并结合各煤质的常规分析指标建立炼焦用煤煤质数据库。
[0014] 2、根据炼焦用单种煤的镜质组平均最大反射率范围在0.5～2.5之间，以0.5～2.5作为炼焦用煤镜质组平均最大反射率范围，将该范围细分为8个区段，即：0.5～0.65；0.65～0.8；0.8～0.9；0.9～1.2；1.2～1.5；1.5～1.7；1.7～1.9和1.9～2.5；从煤质数据库中提取所需各煤种镜质组反射率分布图、镜质组平均最大反射率的数据，要求镜质组平均最大反射率在0.8～1.9所包含的各小范围内必须有至少一种单种煤；然后，根据各煤种的配比，将各煤种的镜质组反射率分布图进行叠加，形成一组幅度更宽的配合煤的镜质组反射率分布图，根据正态分布的标准偏差，要求正态分布的标准偏差＞0.2；再根据所得的正态分布图形，确定最接近正态分布的镜质组反射率分布，从而得出配合煤所需的各煤种及最佳配煤比，将其作为最佳配煤方案。
[0015] 3、通过测定混煤镜质组反射率分布以确定试验焦炉用煤的配煤方案，在上述步骤2确定的理论配煤的煤种及其配比基础上，采用三维机械混煤方式进行各煤种的混配；对混配后的配合煤进行煤岩分析，测定其镜质组反射率分布。
[0016] 如果配合煤的镜质组反射率分布出现凹口，则需要在煤质数据库中寻找镜质组最大反射率在此凹口处的煤种，并重新进行上述步骤，直到配合煤的镜质组反射率分布不出现凹口，而呈近似正态分布，则可将此时的配煤方案作为试验焦炉配煤方案。
[0017] 4、测定试验焦炉用煤镜质组反射率分布以确定工业生产用煤配煤方案，根据上述步骤3所确定的配煤方案，按比例制成配合煤，以备进行试验焦炉试验，考察所得焦炭的冷、热态强度指标，并进行该配合煤样的镜质组反射率分布测定。
[0018] 如果焦炭强度指标达到生产要求、且镜质组反射率分布测定结果无凹口，则可将此时的配煤方案作为现场配煤方案；
[0019] 如果焦炭强度指标达不到生产要求，且镜质组反射率分布测定结果出现凹口，则需要在煤质数据库中寻找镜质组最大反射率在此凹口处的煤种，并重复步骤2～4。
[0020] 步骤1所述炼焦用煤镜质组反射率测定的设备为煤岩分析软件系统和偏光显微镜自动测量系统，镜质组反射率测定方法按照国家标准GB6948-2008《煤镜质组反射率测定方法》进行测定。
[0021] 步骤1中所述炼焦用煤是烟煤，具体包括：气煤、气肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤。
[0022] 步骤1中所述各煤质的常规分析指标包括：水分、灰分、挥发分、固定碳、硫分、G值、Y值。
[0023] 步骤2中所述的各煤种是按照气煤、1/3焦煤、肥一、肥二、焦一、焦二、瘦焦煤、瘦煤、贫煤煤种来选取。
[0024] 步骤3中所用的三维机械混煤的煤样为105℃下烘干1h的干煤样，煤样的取样量为200g～500g。
[0025] 步骤4中所述的试验焦炉系指装煤量在20～300kg范围内试验焦炉。
[0026] 本发明的有益效果为：
[0027] 与已有技术相比，本发明仅以炼焦用煤镜质组反射率为主要的煤岩评价指标，其方法操作简单，易于实现，对操作人员的专业性要求较低。采用此方法后不仅焦炭质量明显提高，完全可以满足大容积高炉的生产要求，而且可以显著降低焦化企业的原材料采购成本。
附图说明
[0028] 图1是煤岩配煤条件框图；
[0029] 图2是实施例1理论配合煤镜质组反射率分布图；
[0030] 图3是实施例2理论配合煤镜质组反射率分布图；
[0031] 图4是实施例3理论配合煤镜质组反射率分布图。
具体实施方式
[0032] 本发明以炼焦用煤镜质组反射率为主要指标的煤岩配煤方法的具体步骤为：
[0033] 1、对采用的炼焦用煤煤质进行镜质组平均最大反射率指标测定，并结合各煤质的常规分析指标建立炼焦用煤煤质数据库。
[0034] 2、根据炼焦用单种煤的镜质组平均最大反射率范围在0.5～2.5之间，以0.5～2.5作为炼焦用煤镜质组平均最大反射率范围，将该范围细分为8个区段，即：0.5～0.65；0.65～0.8；0.8～0.9；0.9～1.2；1.2～1.5；1.5～1.7；1.7～1.9和1.9～2.5；从煤质数据库中提取所需各煤种镜质组反射率分布图、镜质组平均最大反射率的数据，要求镜质组平均最大反射率在0.8～1.9所包含的各小范围内必须有至少一种单种煤；然后，根据各煤种的配比，将各煤种的镜质组反射率分布图进行叠加，形成一组幅度更宽的配合煤的镜质组反射率分布图，根据正态分布的标准偏差，要求正态分布的标准偏差＞0.2；再根据所得的正态分布图形，确定最接近正态分布的镜质组反射率分布，从而得出配合煤所需的各煤种及最佳配煤比，将其作为最佳配煤方案。
[0035] 3、通过测定混煤镜质组反射率分布以确定试验焦炉用煤的配煤方案，在上述步骤2确定的理论配煤的煤种及其配比基础上，采用三维机械混煤方式进行各煤种的混配；对混配后的配合煤进行煤岩分析，测定其镜质组反射率分布。
[0036] 如果配合煤的镜质组反射率分布出现凹口，则需要在煤质数据库中寻找镜质组最大反射率在此凹口处的煤种，并重新进行上述步骤，直到配合煤的镜质组反射率分布不出现凹口，而呈近似正态分布，则可将此时的配煤方案作为试验焦炉配煤方案。
[0037] 4、测定试验焦炉用煤镜质组反射率分布以确定工业生产用煤配煤方案，根据步骤3所确定的配煤方案，按比例制成配合煤，以备进行试验焦炉试验，考察所得焦炭的冷、热态强度指标，并进行该配合煤样的镜质组反射率分布测定。
[0038] 如果焦炭强度指标达到生产要求、且镜质组反射率分布测定结果无凹口，则可将此时的配煤方案作为现场配煤方案；
[0039] 如果焦炭强度指标达不到生产要求，且镜质组反射率分布测定结果出现凹口，则需要在煤质数据库中寻找镜质组最大反射率在此凹口处的煤种，并重复步骤2～4。具体煤岩配煤条件如图1所示。
[0040] 步骤1所述炼焦用煤镜质组反射率测定的设备为煤岩分析软件系统和偏光显微镜自动测量系统，镜质组反射率测定方法按照国家标准GB6948-2008《煤镜质组反射率测定方法》进行测定。
[0041] 步骤1中所述炼焦用煤是烟煤，具体包括：气煤、气肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤。
[0042] 步骤1中所述各煤质的常规分析指标包括：水分、灰分、挥发分、固定碳、硫分、G值、Y值。
[0043] 步骤2中所述的各煤种是按照气煤、1/3焦煤、肥一、肥二、焦一、焦二、瘦焦煤、瘦煤、贫煤煤种来选取。
[0044] 步骤3中所用的三维机械混煤的煤样为105℃下烘干1h的干煤样，煤样的取样量为200g～500g。
[0045] 步骤4中所述的试验焦炉系指装煤量在20～300kg范围内试验焦炉。
[0046] 焦炭反应性和反应后强度按国家标准GB/T4000-2008进行检测。
[0047] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0048] 实施例1：
[0049] 配合煤比例为：1/3焦煤：16％；肥一：15％；肥二：10％；焦一1#：10％；焦一2#：20％；焦二1#：10％；焦二2#：9％；瘦煤：10％。
[0050] 理论配煤镜质组反射率结果：镜质组平均反射率Re：1.275；镜质组最大反射率Rmax：1.357；镜质组反射率分布图正态分布的标准偏差：0.288。理论配合煤镜质组反射率分布见图2。
[0051] 三维机械混煤煤样质量200g。小焦炉装煤量40kg。
[0052] 在7m焦炉的工业生产中所得焦炭10日内平均质量指标如表1所示：
[0053] 表1 工业生产所得焦炭10日内平均质量指标
[0054]
[0055] 实施例2：
[0056] 配合煤比例如下：1/3焦煤：10％；肥一：10％；肥二：10％；焦一1#：20％；焦一2#：10％；焦二：20％；瘦煤：20％。
[0057] 理论配煤镜质组反射率结果：镜质组平均反射率Re：1.231；镜质组最大反射率Rmax：1.311；镜质组反射率分布图正态分布的标准偏差：0.288。理论配合煤镜质组反射率分布见图3。
[0058] 三维机械混煤煤样质量400g。小焦炉装煤量200kg。
[0059] 在7m焦炉的工业生产中所得焦炭10日内平均质量指标如表2所示：
[0060] 表2工业生产所得焦炭10日内平均质量指标
[0061]
[0062] 实施例3：
[0063] 配合煤比例如下：1/3焦煤：10％；肥一：12％；肥二：14％；焦一1#：16％；焦一2#：20％；焦二1#：10％；焦二2#：10％；瘦煤：8％。
[0064] 理论配煤镜质组反射率结果：镜质组平均反射率Re：1.290；镜质组最大反射率Rmax：1.373；镜质组反射率分布图正态分布的标准偏差：0.27。理论配合煤镜质组反射率分布见图4。
[0065] 三维机械混煤煤样质量500g。小焦炉装煤量300kg。
[0066] 在7m焦炉的工业生产中所得焦炭10日内平均质量指标如表3所示：
[0067] 表3工业生产所得焦炭10日内平均质量指标
[0068]
