本发明涉及炼焦化工技术领域，更具体而言，涉及一种通过灰成分与挥发分预测焦炭硫转化模型。
背景技术：
焦炭中的硫分的高低与稳定性不仅影响铁水的硫分，而且对高炉操作和技术经济指标有重大影响。分析清楚炼焦过程中硫分的影响因素，准确预测与控制焦炭硫分对稳定焦炭质量有着重大意义。目前硫转化率预测模型主要有以下三类：1.用回归的方法找到入炉煤硫分与焦炭硫分相关性的一元线性模型，未从硫分迁移原理上分析，且预测不稳定；2.从硫的形态上考虑，找到焦炭硫分与煤中三种不同形态硫的关系，此方法虽有可参考性，但测量困难，操作性不强；3.利用灰成分中的cao和mgo预测焦炭的硫转化率，影响显著，但考虑的影响因素不足。
技术实现要素：
为了克服现有技术中所存在的不足，本发明提供一种通过灰成分与挥发分预测焦炭硫转化模型，解决现有技术中焦炭硫转化预测不准确的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
一种通过灰成分与挥发分预测焦炭硫转化模型，该预测模型公式为：
s单转化率=a*ad单*xi-vdaf单*b+c
s入转化率=σs单转化率
式中，xi为单种煤灰成分含量；ad单为单种煤灰分；vdaf单为单种煤挥发分；s单转化率为单种煤的焦炭硫转化率；s入转化率为入炉煤的焦炭硫转化率；a、b、c为系数。
系数a、b、c通过下式获得：
当10%≤ad单＜15%时，a、b、c分别为0.003、0.002、0.890；
当6%≤ad单＜10%时，a、b、c分别为0.0028、0.0017、0.993；
当2%≤ad单＜6%时，a、b、c分别为0.023、0.0014、1.026。
所述入炉煤的焦炭硫转化率为单种煤的焦炭硫转化率之和。
所述种煤灰成分含量xi由下式求得：
xi=d1*mgo+d2*cao+d3*fe2o3
式中，mgo为单种煤灰成分中mgo质量百分含量；cao为单种煤灰成分中cao质量百分含量；fe2o3单种煤灰成分中fe2o3质量百分含量；d1、d2、d3为系数。
系数d1、d2、d3通过下式获得：
当8%≤ad单＜15%时，d1、d2、d3的值分别为0.97、1.05、0.75；
当2%≤ad单＜8%时，d1、d2、d3的值分别为0.95、1.02、0.70。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：
利用灰成分与挥发分预测焦炭硫转化模型考虑了入炉煤的硫分、煤种灰成分与入炉煤挥发分三个影响因素。考虑了对焦炭硫转化率影响最为显著的几个因素，使预测模型更加准确；稳定了焦炭硫转化率的预测结果，对生产有指导意义；稳定焦炭硫分的同时，降低生产成本。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种通过灰成分与挥发分预测焦炭硫转化模型，该预测模型公式为：
s单转化率=a*ad单*xi-vdaf单*b+c
s入转化率=σs单转化率
式中，xi为单种煤灰成分含量；ad单为单种煤灰分；vdaf单为单种煤挥发分；s单转化率为单种煤的焦炭硫转化率；s入转化率为入炉煤的焦炭硫转化率；a、b、c为系数。
系数a、b、c通过下式获得：
当10%≤ad单＜15%时，a、b、c分别为0.003、0.002、0.890；
当6%≤ad单＜10%时，a、b、c分别为0.0028、0.0017、0.993；
当2%≤ad单＜6%时，a、b、c分别为0.023、0.0014、1.026。
所述入炉煤的焦炭硫转化率为单种煤的焦炭硫转化率之和。
所述种煤灰成分含量xi由下式求得：
xi=d1*mgo+d2*cao+d3*fe2o3
式中，mgo为单种煤灰成分中mgo含量、cao为单种煤灰成分中cao含量，fe2o3单种煤灰成分中fe2o3含量。
系数d1、d2、d3通过下式获得：
当8%≤ad单＜15%时，d1、d2、d3的值分别为0.97、1.05、0.75；
当2%≤ad单＜8%时，d1、d2、d3的值分别为0.95、1.02、0.70。
利用灰成分与挥发分预测焦炭硫转化模型的方法：
s1、固硫参数及固硫组分的确定：cao、mgo为主要固硫剂，mno2和fe2o3可催化cao的固硫反应；固硫组分的分解温度分别为：fes分解温度为1000℃，mgs为2000℃，cas为2400℃，mnso4为1124℃；根据反应物、分解温度，结合实际生产工艺选择cao、mgo及fe2o3为影响参数。
s2、挥发分参数的确定：挥发分对硫转化率的影响分为两种：随着挥发分的增加，硫转化率降低，在热解过程中含硫气体会随着挥发份的释放而逸出，脱硫率呈现逐渐增加的趋势；随着挥发分的增加，硫转化率增高，焦炭的挥发份固定，入炉煤的挥发份将决定焦炭的总量，入炉煤挥发份越高，转化的焦炭总量越低，在总量降低的情况下，硫转化率数据显示增高。在炼焦过程中，75%-90%的煤气通过焦炭层，从焦饼和炭化室墙间隙上升至炉顶，入炉煤中的会与h2结合生产h2s随之挥发至化产品中。
s3、灰成分影响权重的确定：对灰成分中各影响参数进行合理地加权平均，测试其与焦炭硫转化率的关系，确定其影响权重。
s4、挥发分影响权重的确定：对挥发分的两种影响行为分别预测，确定第一种情况的影响更大，并测试其与焦炭硫转化的关系，确定其影响权重。
在本实施例中，单种煤灰成分含量xi、单种煤灰分ad单和单种煤挥发分vdaf单测定按照有关国家标准执行或铜鼓常规检测手段获得。
上面仅对本发明的较佳实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本发明的保护范围之内。