基于配合煤基氏流动度指标的配煤方法与流程

1.本发明属于配煤炼焦技术领域，具体涉及一种基于配合煤基氏流动度指标的配煤方法。


背景技术：

2.焦炭是高炉炼铁不可或缺的原燃料，焦炭质量的优劣关系到高炉的高效、稳定。而作为制造焦炭的原料——炼焦煤，其种类繁多，质量参差不齐，如何选取合适的炼焦煤种类，按照合适的配比进行炼焦，是获得质优、价廉的焦炭的关键途径。
3.目前对配合煤质量的控制方法主要是煤岩控制方法，辅以常规的g值指标进行控制。但该方法存在的问题是：煤岩控制方法中焦炭光学组织结构的测定目前还无法做到机器自动识别，人工测定对操作人员技术水平要求较高，不同操作人员之间的误差较大，而g值只能衡量配合煤胶质体质量，无法反应配合煤在炼焦过程中的流动性，可能导致结焦均匀性较差，最终影响焦炭质量。
4.表征单种煤或者配合煤的流动性指标主要是基氏流动度，其具体又包括两个方面：软化温度和流动区域。
5.关于煤的基氏流动度性能方面的研究或综述性文章已有较多，例如：王春花等(《煤的基氏流动度研究进展》梅山科技2008)根据国内期刊有关煤的基氏流动度的文献，介绍了煤的胶质体流动度的测量原理、方法和影响因素，重点介绍国内有关基氏流动度的研究现状，即基氏流动度指标在4个方面的应用情况，最后对我国开展基氏流动度的研究方向进行了展望。郭伟等(《基氏流动度与塑性指标的关系及其测定影响因素》冶金能源2017)通过对恒力矩基氏流动度指标与最大胶质层厚度y、粘结指数g、奥亚膨胀度之间的相关性进行研究，分析了不同煤种基氏流动度指标与其它塑性指标之间的关系，同时也对恒力矩基氏流动度的实验过程中，影响其结果的各个因素加以探讨。张明星等《基氏流动度在配煤炼焦中的作用》中国冶金201801.01文中提到通过对各单种煤的最大流动度进行加权平均，得到配合煤的最大流动度，为配煤炼焦提供指导。罗瑞(《基于配合煤基氏流动度预测焦炭热性能》辽宁科技大学硕士学位论文2016)介绍了以配合煤最大流动度自然对数值、挥发分和固软温度区间对焦炭热性能指标进行多元线性回归得出预测焦炭热性能的模型。申请号为cn201010585453.7的专利中记载了一种控制配合煤最大流动度对数值(logmf)在2.2～3.0，最大流动度温度在437～442℃的配煤炼焦方法。
6.以上文献的流动度指标虽然有些是单种煤的有些是配合煤的，但用的都是最大流动度而不是流动度区域，并不能有效表征胶质体在整个固软温度区间内胶质体的流动性。


技术实现要素：

7.本发明所要解决的技术问题是提供一种基于配合煤基氏流动度指标进行配煤的方法，以使配合煤在结焦过程中胶质体流动性在一个合理范围内，提高焦炭成熟的均匀性，从而利于改善焦炭质量。
8.为解决上述技术问题，本发明设计的技术方案包括如下步骤：
9.(1)选取组成配合煤的各单种煤，并初步给出质量配比，得到初步配煤方案。
10.(2)按初步配煤方案中的煤种和质量配比配5克试样进行基氏流动度测定。
11.(3)若软化温度≥400℃，且2000dd≤流动度区域≤6000dd，则此配煤方案符合要求，配煤完成；若配合煤基氏流动度指标未达到其中任何一项指标要求，则重复循环(1)、(2)步骤，直至方案符合基氏流动度指标要求。
12.本发明通过控制配合煤的基氏流动度相关指标，能够提高焦炭成熟的均匀性，从而利于改善焦炭质量。配合煤是不同种类炼焦煤按不同比例进行混配后的混煤，每种煤胶质体的流动性均不同，因此可能造成配合煤胶质体流动性差异较大。配合煤胶质体流动性越高，说明在结焦过程中胶质体液体特征更加明显，能够使得配合煤中的惰性物质更加均匀地分散于整个焦饼，并且能够充分地包裹住惰性颗粒物，最终生成均匀性较高的焦炭。
13.之所以选用软化温度和流动区域，并且对流动区域的上限做了限制，有如下三点原因：
14.(1)软化温度与炼焦煤的变质程度密切相关，控制软化温度的下限目的是为了控制配合煤中低变质程度煤的配入量，这类煤中部分具有较高的流动性，但是因其变质程度低，所生成的焦炭孔隙率高、孔壁薄，不利于焦炭质量。
15.(2)虽然胶质体流动性越高，越利于结焦过程中对惰性颗粒物的包裹与分散，但流动性过高说明配合煤中肥煤等流动性较高的煤配入量过高，同样会导致焦炭孔洞结构比例上升，致密度下降，不利于焦炭质量。
16.(3)最大流动度表征的是固软温度区间内的最大值，是某一个温度点的数值，而流动度区域表征的是胶质体在整个固软温度区间内胶质体的流动性，区分程度高于最大流动度。
具体实施方式
17.下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
18.本发明具体实施方式中的技术方案步骤如下：
19.(1)选取组成配合煤的各单种煤，制定初始配比。
20.(2)依照初始配比配5g基氏流动度试样，进行基氏流动度测定。选取其中的软化温度和流动度区域作为控制指标，若软化温度≥400℃，且2000dd≤流动度区域≤6000dd，则此配煤方案符合要求；若此两项指标之一未达到要求，则重复循环(1)、(2)步骤，直至其软化温度和流动度区域均达到要求。
21.实施例1
22.步骤(1)所取各单种煤及其质量百分比见下表：
23.方案肥煤1/3焦煤焦煤瘦煤1号10％40％40％10％
24.(2)依照1号配比配5g试样进行基氏流动度测定。测得软化温度为403℃，流动区域为1084dd，不符合本发明关于流动度的指标要求，重新调整配比。
25.(3)调整配比如下(质量百分比)：
26.方案肥煤1/3焦煤焦煤瘦煤
2号20％30％40％10％
27.(4)依照2号配比配5g试样进行基氏流动度测定。测得软化温度为392℃，流动区域为12236dd，不符合本发明关于流动度的指标要求，重新调整配比。
28.(5)调整配比如下(质量百分比)：
29.方案肥煤1/3焦煤焦煤瘦煤3号15％25％45％15％
30.(6)依照3号配比配5g试样进行基氏流动度测定。测得软化温度为402℃，流动区域为3826dd，符合本发明关于流动度的指标要求。
31.(7)在3号配比基础上，增加煤种，并调整配比如下：
32.方案气肥煤肥煤1/3焦煤焦煤瘦煤4号510％25％45％15％
33.(8)依照4号配比配5g试样进行基氏流动度测定。测得软化温度为401℃，流动区域为3574dd，符合本发明关于流动度的指标要求。
34.(9)按照以上4个方案进行实验室配煤炼焦，对所得焦炭进行反应后强度测定如下：
[0035] csr/％1号53.62号54.23号61.44号60.6
[0036]
由焦炭反应后强度测定结果可知，未达到本发明方法所设定的基氏流动度指标的1号和2号配煤方案的焦炭csr明显低于达到本发明方法所设定要求的3、4号方案。
[0037]
实施例2
[0038][0039]
方案5号的lgmf为2.29，符合专利《利用基氏流动度指标进行配煤炼焦的方法(cn201010585453.7)设定要求，但其流动区域偏低，所得焦炭csr偏低；方案6号与方案5号相比，最大流动度和流动区域均有所提高，相当于对配合煤的流动性控制灵敏度更高，方案6号所得焦炭csr数值也有明显提高。