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一种炼焦配煤方法

阅读：1052发布：2020-06-13

IPRDB可以提供一种炼焦配煤方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种炼焦配煤方法，包括：第一部分：步骤S1：收集优质焦炭对应配合煤的煤质参数；步骤S2：计算各配合煤的类强度指数及类平衡指数；步骤S3：计算配合煤类强度指数集合的算术平均值及类平衡指数集合的算术平均值，并剔除最大误差；步骤S4：计算最佳类强度指数及类组成平衡指数。第二部分：步骤B1：计算待测配合煤中单种煤的类强度指数及类平衡指数；步骤B2：模糊识别；步骤B3：建立数学模型并计算最优配比系数。该炼焦配煤方法可优化炼焦厂已有炼焦煤的配合比例，最大程度降低主焦煤的含量，有效降低炼焦成本，稳定焦炭质量。，下面是一种炼焦配煤方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种炼焦配煤方法，其特征在于：包括：第一部分：步骤S1：收集优质焦炭对应配合煤的煤质参数；步骤S2：计算各配合煤的类强度指数及类平衡指数；步骤S3：计算配合煤类强度指数集合的算术平均值及类平衡指数集合的算术平均值，并剔除最大误差；步骤S4：计算最佳类强度指数及类组成平衡指数。

2.根据权利要求1所述一种炼焦配煤方法，其特征在于：所述步骤S1中，根据焦炭不同用途选择相应质量指标最优的焦炭，并测定对应配合煤的惰性组分含量，活惰比及反射率为0.3％-2.1％(按半阶分)的活性组分含量。

3.根据权利要求1所述一种炼焦配煤方法，其特征在于：所述步骤S2中，类强度指数PSIi计算公式：式中：xi—反射率为0.3％-2.1％(按半阶分)的活性组分的质量含量；

Σxi—为活性组分的总含量；

αi—在反射率组型为i时对应活性组分含量为x时焦炭的强度指数(图1中的SIi值)；

R—活性组/惰性组；

相应参数取值查看图1；

类平衡指数计算公式：

xi—反射率为0.3％-2.1％(按半阶分)的活性组分的质量含量；

Σxi—为活性组分的总含量；

bi—不同反射率下最佳活惰比；

相应参数取值查看图2。

4.根据权利要求1所述一种炼焦配煤方法，其特征在于：所述步骤S3中，类强度指数集合的算术平均值计算公式：类强度指数集合的算术平均值计算公式：

计算上述平均类强度指数集合中各元素的标准偏差σi:计算上述平均类强度指数集合中各元素的标准偏差σi:根据反射率为i时的类强度指数及类平衡指数集合的均方根差，找出集合中的粗大误差，用G检验法剔除粗大误差。

5.根据权利要求1所述一种炼焦配煤方法，其特征在于：所述步骤S4中，计算剔除最大误差后反射率为i的平均类强度指数及平均类平衡指数，将其作为最优类强度指数PSIiZY及最优类平衡指数PCBIiZY。

6.一种炼焦配煤方法，其特征在于：包括：第二部分：步骤B1：计算待测配合煤中单种煤的类强度指数及类平衡指数；步骤B2：模糊识别；步骤B3：建立数学模型并计算最优配比系数。

7.根据权利要求6所述一种炼焦配煤方法，其特征在于：所述步骤B1中，计算单种煤的类强度指数计算公式：计算单种煤的类平衡指数公式：

8.根据权利要求6所述一种炼焦配煤方法，其特征在于：模糊识别为：计算步骤S2中类强度指数集合与待配煤中单种煤类强度指数集合之间的距离，及步骤S2中类平衡指数集合与各单种煤类平衡指数集合之间的距离；与步骤S2中类强度指数集合距离最大的一组集合对应的单种煤应当剔除，与步骤S2中类平衡指数集合距离最大的一组集合对应的单种煤应当剔除；

计算类强度指数集和之间距离的公式如下：

9.根据权利要求6所述一种炼焦配煤方法，其特征在于：所述步骤B3中，数学模型为：设n种单种煤为N1,N2,N3,…NN，单种煤的配比为n1,n2,n3,…nn；

其中n1+n2+n3+…+nn＝1；

单种煤配合不同反射率类强度指数方程组如下：n1PSI0.3N1+n2PSI0.3N2+n3PSI0.3N3+…+nnPSI0.3NN＝PSI0.3ZYn1PSI0.35N1+n2PSI0.35N2+n3PSI0.35N3+…+nnPSI0.35NN＝PSI0.35ZYn1PSI0.4N1+n2PSI0.4N2+n3PSI0.4N3+…+nnPSI0.4NN＝PSI0.4ZY·

n1PSI2.1N1+n2PSI2.1N2+n3PSI2.1N3+…+nnPSI2.1NN＝PSI2.1ZY根据上述方程组列出类强度指数方程组增广矩阵单种煤配合不同反射率类平衡指数方程组如下：n1PCBI0.3N1+n2PCBI0.3N2+n3PCBI0.3N3+…+nnPCBI0.3NN＝PCBI0.3ZYn1PCBI0.35N1+n2PCBI0.35N2+n3PCBI0.35N3+…+nnPCBI0.35NN＝PCBI0.35ZYn1PCBI0.4N1+n2PCBI0.4N2+n3PCBI0.4N3+…+nnPCBI0.4NN＝PCBI0.4ZY·

n1PCBI2.1N1+n2PCBI2.1N2+n3PCBI2.1N3+…+nnPCBI2.1NN＝PCBI2.1ZY根据上述方程组列出类平衡指数方程组增广矩阵当N＜37，该增广矩阵有最小二乘解，解上述类强度指数方程组及类平衡指数方程组增广矩阵，解得n1,n2,n3,…nn的值，该值即为单种煤最优配比。

说明书全文

一种炼焦配煤方法

技术领域

[0001] 本发明涉及煤炭行业的计算方法，特别涉及一种炼焦配煤方法。

背景技术

[0002] 炼焦配煤是将不同种类的炼焦煤按照一定的比例混合起来，按照生产质量要求提炼焦炭。煤炭炼焦是一个复杂的过程，影响焦炭质量的因素很多，当炼焦工艺、焦炉设备等影响因素保持不变时，参与配煤的单种煤性质和配比即炼焦配煤方案决定了焦炭的质量。目前，炼焦企业生产中遇到炼焦配煤优化问题，既不同炼焦煤之间的配比问题，及更换炼焦煤后定量预测配煤比，使焦炭质量达到最优。

[0003] 现有的炼焦配煤技术通过建立相关的数学关系优化配煤及预测配煤比，例如美国伯利恒钢铁公司，日本宫津隆法及中国周师庸法等都基于煤岩配煤的基本原理建立相应的数学模型，但由于运用的手段和方法不同及对煤质认知的差异，这些方法都存在地域局限性，只是用于特定范围，不能很好反应出焦炭质量，炼焦过程中焦炭性能不稳定。

发明内容

[0004] 针对现有炼焦配煤方法存在的缺陷，本发明提出了一种炼焦配煤方法，针对炼焦厂现有煤种，优化配煤比例，提高焦炭质量，降低生产成本，并且可以稳定焦炭质量。

[0005] 本发明提出一种炼焦配煤方法，包括：第一部分：步骤S1：收集优质焦炭对应配合煤的煤质参数；步骤S2：计算各配合煤的类强度指数及类平衡指数；步骤S3：计算配合煤类强度指数集合的算术平均值及类平衡指数集合的算术平均值，并剔除最大误差；步骤S4：计算最佳类强度指数及类组成平衡指数。

[0006] 进一步，所述步骤S1中，焦炭不同用途，焦炭的反应性、反应后强度、抗碎强度和焦炭耐磨强度等性能的指标要求也不相同，根据焦炭不同用途选择相应质量指标最优的焦炭，并测定对应配合煤的惰性组分含量，活惰比及反射率为0.3％-2.1％(半阶分)的活性组分含量。

[0007] 进一步，所述步骤S2中，类强度指数PSIi计算公式：

[0008]

[0009] 式中：xi—反射率为0.3％-2.1％(按半阶分)的活性组分的质量含量；

[0010] ∑xi—为活性组分的总含量；

[0011] αi—在反射率组型为i时对应活性组分含量为x时焦炭的强度指数(图1中的SIi值)；

[0012] R—活性组/惰性组；

[0013] 相应参数取值查看图1；

[0014] 类平衡指数计算公式：

[0015]

[0016] 式中：xi——反射率为0.3％-2.1％(按半阶分)的活性组分的质量含量；

[0017] ∑xi——为活性组分的总含量；

[0018] bi——不同反射率下最佳活惰比；

[0019] 相应参数取值查看图2；

[0020] 分别计算反射率为0.3-2.1(按半阶分)的类强度指数及类组成平衡指数，组成类强度指数集合PSI＝{PSI0.3,PSI0.35,PSI0.4,…,PSI2.05,PSI2.1}及类平衡指数集合PCBI＝{PCBI0.3,PCBI0.35,PCBI0.4,…,PCBI2.05,PCBI2.1}。

[0021] 进一步，所述步骤S3中，类强度指数集合的算术平均值计算公式：

[0022]

[0023] 类强度指数集合的算术平均值计算公式：

[0024]

[0025] 计算上述平均类强度指数集合中各元素的标准偏差σi:

[0026]

[0027] 计算上述平均类强度指数集合中各元素的标准偏差σi:

[0028]

[0029] 计算反射率为i时的类强度指数及类平衡指数集合的均方根差，依据该值找出集合中的粗大误差，并选择格拉布斯准则剔除粗大误差。

[0030] 进一步，所述步骤S4中，计算剔除最大误差后反射率为i的平均类强度指数及平均类平衡指数，将其作为最优类强度指数PSIiZY及最优类平衡指数PCBIiZY。

[0031] 第二部分：步骤B1：计算待测配合煤中单种煤的类强度指数及类平衡指数；步骤B2：模糊识别；步骤B3：建立数学模型并计算最优配比系数。

[0032] 进一步，所述步骤B1中，计算单种煤的类强度指数计算公式：

[0033]

[0034] 计算单种煤的类平衡指数公式：

[0035]

[0036] 进一步，所述步骤B2中，模糊识别为：计算步骤S2中类强度指数集合与各单种煤类强度指数集合之间的距离，步骤S2中类平衡指数集合与各单种煤类平衡指数集合之间的距离。距离最大的一组集合对应的单种煤应当剔除。

[0037] 计算类强度指数集和之间距离的公式如下：

[0038]

[0039] 计算类强度指数集和之间距离的公式如下：

[0040]

[0041] 进一步，所述步骤B3中，数学模型为：

[0042] 设n种单种煤为N1,N2,N3,…NN，单种煤之间的配比为n1,n2,n3,…nn；

[0043] 其中n1+n2+n3+…+nn＝1。

[0044] 单种煤配合不同反射率类强度指数方程组如下：

[0045]

[0046] 根据上述方程组列出类强度指数方程组增广矩阵

[0047]

[0048] 单种煤配合不同反射率类平衡指数方程组如下：

[0049]

[0050] 根据上述方程组列出类平衡指数方程组增广矩阵

[0051]

[0052] 当N＜37，该增广矩阵有最小二乘解，解上述类强度指数方程组及类平衡指数方程组增广矩阵，求得n1,n2,n3,…nn，该值即为单种煤最优配比，按该配方进行配煤得到配合煤，并进行炼焦，可得到相应质量的焦炭。

[0053] 本发明一种炼焦配煤方法，有益效果在于：通过测定优质焦炭对应配合煤的性能，使其与待配煤之间建立相关联系，从而优化炼焦厂已有炼焦煤的配合比例，最大程度降低主焦煤的含量，有效降低炼焦成本；稳定焦炭质量。

附图说明

[0054] 图1为各种可熔融镜质组的最优比；

[0055] 图2为各种镜煤组型在不同惰性物含量时的强度指数。

具体实施方式

[0056] 本发明的炼焦配煤方法于2015年3月应用于云南某炼焦配煤厂，该方法有效提高了该厂的焦炭质量，保证焦炭质量不变的同时降低主焦煤的含量，有效降低炼焦成本，稳定炼焦质量。

[0057] 下面结合具体实例对本发明作进一步详细说明：

[0058] 本发明模糊集合炼焦配煤方法，第一部分：步骤S1：对该焦化厂实际生产的优质焦炭对应的配合煤进行多次采样，并测定该配合煤的惰性组分含量，活惰比及反射率为0.3％-2.1％的活性组分含量；

[0059] 步骤S2：依据步骤S1测出的煤质指标分别计算优质焦炭对应的多种配合煤的类强度指数及类平衡指数；

[0060] 类强度指数PS I i计算公式：

[0061]

[0062] 式中：xi—反射率为0.3％-2.1％(按半阶分)的活性组分的质量含量；

[0063] ∑xi—为活性组分的总含量；

[0064] αi—在反射率组型为i时对应活性组分含量为x时焦炭的强度指数(图1中的SIi值)；

[0065] R—活性组/惰性组；

[0066] 相应参数取值查看图1；

[0067] 类平衡指数计算公式：

[0068]

[0069] xi—反射率为0.3％-2.1％(按半阶分)的活性组分的质量含量；

[0070] ∑xi—为活性组分的总含量；

[0071] bi—不同反射率下最佳活惰比；

[0072] 相应参数取值查看图2。

[0073] 步骤S3：计算多种配合煤在反射率为0.3％-2.1％(半阶分)的平均类强度指数及平均类平衡指数；

[0074] 反射率为0.3％-2.1％(半阶分)的类强度指数的算数平均值计算公式：

[0075]

[0076] 上式计算得到平均类强度指数集合式中n代表取样数。

[0077] 反射率为0.3％-2.1％(半阶分)的类强度指数的算术平均值计算公式：

[0078]

[0079] 上式计算得到平均类强度指数集合:

[0080]

[0081] 计算上述平均类强度指数集合中各元素的标准偏差σi:

[0082]

[0083] 计算上述平均类强度指数集合中各元素的标准偏差σi:

[0084]

[0085] 根据反射率为i时的类强度指数及类平衡指数集合的均方根差，找出集合中的粗大误差，用G检验法剔除粗大误差。

[0086] 步骤S4中，计算剔除最大误差后反射率为i的平均类强度指数及平均类平衡指数，将其作为最优类强度指数PSIiZY及最优类平衡指数PCBIiZY。

[0087] 第二部分：步骤B1：计算待测配合煤中单种煤的类强度指数及类平衡指数；

[0088] 计算单种煤的类强度指数公式：

[0089]

[0090] 计算单种煤的类平衡指数公式：

[0091]

[0092] 步骤B2中，模糊识别为：计算步骤S2中类强度指数集合与各单种煤类强度指数集合之间的距离，步骤S2中类平衡指数集合与各单种煤类平衡指数集合之间的距离。距离最大的一组集合对应的单种煤应当剔除。

[0093] 计算类强度指数集和之间距离的公式如下：

[0094]

[0095] 计算类强度指数集和之间距离的公式如下：

[0096]

[0097] 步骤B3，数学模型为：

[0098] 设n种单种煤为N1,N2,N3,…NN，单种煤的配比为n1,n2,n3,…nn；

[0099] 其中n1+n2+n3+…+nn＝1。

[0100] 单种煤不同反射率类强度指数方程组如下：

[0101]

[0102] 根据上述方程组列出类强度指数方程组增广矩阵：

[0103]

[0104] 单种煤不同反射率类平衡指数方程组如下：

[0105]

[0106] 根据上述方程组列出类平衡指数方程组增广矩阵：

[0107]

[0108] 当N＜37，该增广矩阵有最小二乘解，解上述类强度指数方程组及类平衡指数方程组增广矩阵，该解即为单种煤最优配比n1,n2,n3,…nn，按该配方进行配煤得到配合煤，并进行炼焦。

标题	发布/更新时间	阅读量
炼焦炉盖-专利编号CN1060796C	2020-05-11	409
炼焦炉-专利编号CN1190116A	2020-05-12	129
炼焦用煤和炼焦方法-专利编号CN107286968A	2020-05-12	494
炼焦炉-专利编号CN1078604C	2020-05-11	324
炼焦机-专利编号CN104710991A	2020-05-11	564
炼焦添加剂-专利编号CN102021009A	2020-05-12	922
连续炼焦炉-专利编号CN87105585A	2020-05-13	592
一种炼焦添加剂-专利编号CN108467741A	2020-05-13	500
炼焦炉装填系统-专利编号CN106715650B	2020-05-13	368
炼焦炉盖-专利编号CN1195692A	2020-05-11	530

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