基于基氏流动度的煤黏结性参数计算方法及评价方法与流程

本发明涉及基一种基于基氏流动度的煤黏结性参数计算方法及评价方法，具体是用于计算不同煤种炼焦煤的基氏参数：加和区间流动度σlgf和积分区间流动度slgf，再使用该参数对煤黏结性进行评价，本发明涉及配煤炼焦领域。
背景技术：
：焦炭的性质主要取决于生产焦炭所用配合煤的性质、配煤工艺和炼焦工艺。在配煤工艺和炼焦工艺已确定的情况下，配合煤的性质决定焦炭的性质，配合煤所采用的评价指标一般为变质程度指标和黏结性指标，其中煤的黏结性指标对焦炭的质量至关重要，而黏结性的好坏取决于胶质体的生成及其性质。表征炼焦煤黏结性的指标有很多，但至今还没有一个指标可以全面反映煤的黏结性。常用炼焦煤黏结性指标有：最大胶质层厚度(y)、奥亚全膨胀(a+b)、黏结指数(g)以及基氏流动度。这四种指标分别侧重于表征胶质体某一个或几个方面的特性。其中y值只具有胶质体数量的概念，没有质量的概念，这是因为胶质体是固相、液相、气相三者比例不稳定的混合物；用y值评价炼焦煤黏结性时，会出现y值相同但黏结性不同的情况。使用a+b值评价炼焦煤黏结性时，对于较高或较低的变质程度炼焦煤均测不出b值，并且对于评价强黏煤时会出现夸大现象。当用g值评价炼焦煤的黏结性时，需要应用符合要求的标准无烟煤，而性质恒定不变的无烟煤是不可能存在的，由于其测定整个煤化系列煤的测定条件不完全相同，获得的g值相互间缺少可比性。而炼焦用煤的基氏流动度反映了煤在热解时形成胶质体的黏度，表征了煤的塑性，被认为可同时反映胶质体的数量和质量，是研究煤的流变性和热分解动力学的有效手段，可用以指导炼焦配煤和预测焦炭强度。基氏流动度曲线的软-固温度区间tr-ts为软化温度ts和固化温度tr之间的温度差，它表示煤粒处于胶质体状态所经历时间的长短，也反映了胶质体热稳定性的好坏。生产实际中常用的最大流动度lgmf是侧重表征胶质体的质量的指标，其值越大说明胶质体的质量越好，越有利于煤粒间粘结。但是lgmf只是曲线的顶点处所对应的流动度值，从物理意义上来讲lgmf只是代表煤在胶质体阶段某一瞬间的最大流动度即胶质体的最佳质量。因此，还需要一个能反映流动性在整个胶质体阶段一般状态的指标，再结合tr-ts和lgmf就能更全面的反映胶质体的质量。付建华等学者对几种炼焦用煤进行了基氏流动度测定实验，同时结合这几种煤的黏结指数g进行了分析。对应用基氏流动度作为配煤指标的可能性进行了探讨。(付建华，等.几种煤的基氏流动度浅析.燃料与化工.2008，39(3)：23-25)。项茹等学者在专利201310228754.8《最大基氏流动度>2000ddpm焦煤煤质的评价方法》与专利201310228678.0《最大基氏流动度≤2000ddpm焦煤煤质的评价方法》中对炼焦煤的最大流动度进行分级，并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。但该方法是针对炼焦煤中的焦煤进行评价，并没有覆盖所有煤种。张文成等学者通过对炼焦煤基氏流动度指标、黏结性指标、镜质组反射率和挥发分等质量指标的研究，分析了不同煤种基氏流动度指标与其他黏结性指标和质量指标之间的关系，结果显示基氏流动度指标能够很好地反映炼焦煤的黏结特性，基氏流动度指标的最大流动度温度与炼焦煤变质程度呈现良好的相关性(张文成，等.基氏流动度指标特征分析.煤化工.2012，(3)：26-28)。吕青青等学者对基氏流动度与温度特征指标、反射率指标以及黏结性指标之间的关系进行研究，得出以下结论：基氏流动度受煤的塑性体软化温度区间范围、数量以及黏结性共同影响，最大流动度温度可较好地反映煤的变质情况，结焦性受到煤的流动度与塑性温度区间共同影响(吕青青，等.基氏流动度特征指标分析及指导配煤炼焦研究.煤质技术.2014，2：1-5)。宋子逵等人在专利201410623467.1《基于基氏流动度曲线的流动区域的配煤炼焦方法》中对炼焦煤基氏流动度曲线中的部分曲线对时间进行积分，得到部分流动区域值，并按照该区域值进行配煤。该方法通过选取肥煤或者偏肥煤的1/3焦煤的部分流动度区域值，来衡量炼焦煤在高流动区间的流动性能，进而指导炼焦配煤。技术实现要素：本发明是为了解决上述表征炼焦煤黏结性的基氏指标不能全面反映煤的黏结性的问题，目的在于提供一种基于基氏流动度的煤黏结性参数计算方法及评价方法。本发明提供一种基于基氏流动度的煤黏结性参数计算方法及评价方法，用于计算不同煤种炼焦煤的加和区间流动度σlgf和积分区间流动度slgf，从而来评价煤的黏结性，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，将炼焦煤进行基氏流动度测定，得到炼焦煤软-固温度区间内每个温度点对应的流动度；步骤二，将软-固区间内的流动度取对数值后进行加和，该值称为加和区间流动度σlgf；步骤三，将软-固温度区间内的流动度对数值曲线对软-固温度区间进行积分，得到炼焦煤在软-固温度区间内的积分区间流动度slgf。本发明提供的基于基氏流动度的煤黏结性评价方法，具有这样的特征：其中，包括以下步骤：使用上述计算方法来获得煤样品的加和区间流动度σlgf和积分区间流动度slgf；再利用加和区间流动度σlgf和积分区间流动度slgf对不同品质的煤种的煤黏结性进行评价。发明的作用与效果本发明所涉及的基于基氏流动度的煤黏结性参数计算方法及评价方法是在大量数据统计的基础上提出的，所用的炼焦煤几乎涵盖煤的所有的变质范围。两个基氏参数通过提取软-固温度区间内所有的流动度数据进行统计，对于反映流动性在整个胶质体阶段好坏的评价具有一般性，可在实际生产中作为新的基氏指标和配煤指标，结合传统黏结性指标指导配煤炼焦。附图说明图1为煤样1与煤样2的基氏曲线图。图2为煤样3与煤样4的基氏曲线图。具体实施方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明提供的基于基氏流动度的煤黏结性参数计算方法及评价方法的组成、工作原理以及有益效果作具体阐述。首先，使用江阴市南闸热工仪表有限公司产的js-2010-2双炉基氏流动度测定仪来测定炼焦煤的基氏流动度。其次，通过分析软件得到炼焦煤的软化温度ts(℃)、固化温度tr(℃)、最大流动度温度tf(℃)、塑性区间tr-ts(℃)、最大流动度lgmf(ddpm)以及加和区间流动度σlgf(ddpm)。第三，将软-固温度区间内的流动度对数值曲线对软-固温度区间进行积分，得到炼焦煤在软-固温度区间内的积分区间流动度，记作slgf。最后，使用该计算方法来获得煤样品的加和区间流动度σlgf和积分区间流动度slgf对不同品质的煤种的煤黏结性进行评价。下结合实施例1-4来详细说明本实施例中的基于基氏流动度的煤黏结性参数计算方法及评价方法的使用方法和工作原理。实施例1图1是煤样1与煤样2的基氏曲线图。按照本发明方法对两种黏结性不同的焦炭进行基氏流动度测定，计算，并将tr-ts、lgmf、σlgf、slgf分别与a+b、g、y值的关系进行拟合，得到每个对应关系的相关系数进而并计算测得结果如表1。表1煤样1与煤样2的黏结性指数数据煤样tr-ts/℃lgmf/ddpma+b/％gy/mmslgfσlgf/ddpm179.03.56708513.553.40742.012116.03.671179117.573.56859.54表1是煤样1与煤样2的几个传统表征煤的黏结性的指数以及本发明提出的两个基氏参数数据，如图1所示可以看出，当两种煤样的lgmf相近时，其他几种黏结性指数相差很大，这说明对于某些煤样lgmf不能真实地评价其黏结性。而使用本发明提出的slgf、σlgf两个参数评价煤的黏结性时，是符合其他黏结性指数评价煤样1与煤样2的黏结性规律的。实施例2图2为煤样3与煤样4的基氏曲线图。按照本发明方法对两种黏结性不同的煤样进行基氏流动度测定，计算，并将tr-ts、lgmf、σlgf、slgf分别与a+b、g、y值的关系进行拟合，测得结果如表2。表2煤样3与煤样4的黏结性指数数据煤样tr-ts/℃lgmf/ddpma+b/％gy/mmslgfσlgf/ddpm3105.53.551499424.081.54868.004105.04.232599626.091.08476.16表2是煤样3与煤样4的几个传统表征煤的黏结性的指数以及本发明提出的两个基氏参数，如图2所示，当两种煤样的tr-ts相同时，a+b值相差较大，g值、y值也具有一定差距，这说明对于某些煤样，tr-ts评价黏结性并不准确。而使用本发明提出的slgf、σlgf两个参数评价煤的黏结性时，是符合其他黏结性指数评价煤样1与煤样2的黏结性规律的。实施例3对35个煤样，(其中包括15种焦煤、11种肥煤、4种1/3焦煤和5种气煤)进行基氏流动度测定，按照本发明所提供的计算方法获得两种基氏参数。根据得出的数据将tr-ts、lgmf、σlgf、slgf分别与a+b、g、y值的关系进行拟合，得到每个对应关系的相关系数并进行比较。如表3所示。表3tr-ts、lgmf、σlgf、slgf分别与a+b、g、y值的之间的关系基氏流动度指数a+b/％gy/mmtr-ts/℃0.5530.6290.688lgmf/ddpm0.8230.7650.757σlgf/ddpm0.6870.7090.822slgf0.7400.7730.904表3是35个煤样的tr-ts、lgmf、σlgf、slgf分别与a+b、g、y值进行拟合后的相关系数数据表，从表中可以发现lgmf与煤样的a+b值相关度最好，相关系数r为0.823，σlgf、slgf与y值的相关度较好，相关系数分别为0.822、0.904，slgf与g值相关度最高，相关系数为0.773。实施例1与实施例2是在炼焦配煤实验中经常出现的两种情况，即tr-ts和lgmf两个基氏指数评价煤的黏结性具有一定缺陷。结合实施例3可以看出，按照本发明方法提出的σlgf、slgf与g值、y值具有较好的相关性，既能反映胶质体的数量也能反映胶质体的质量，以作为综合性指标在一定意义上评价煤的黏结性。实施例的作用与效果本发明所涉及的基于基氏流动度的煤黏结性参数计算方法及评价方法是在大量数据统计的基础上提出的，并且涵盖了煤的所有变质范围。与常用的基氏流动度指数tr-ts、lgmf相比，本发明所提出的σlgf和slgf提取了基氏流动度曲线中系列的、丰富的、连续的流动度-温度参数信息。σlgf和slgf作为新的基氏指标和配煤指标，并结合传统黏结性指标，在指导配煤炼焦和预测焦炭质量方面可以提供更好的借鉴。上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。当前第1页12