本发明涉及配煤领域，具体地涉及一种炼焦配煤的方法。
背景技术：
随着高炉富氧喷煤和喷吹煤气新工艺的发展，高炉对焦炭的要求越来越严格。
焦炭热性能不仅影响高炉冶炼透气性等问题，而且对生铁质量也起着至关重要的作用。焦炭热性能与焦炭在高炉中性状变化有密切联系，是反映焦炭在高炉中状况的重要指标。
在现有焦炭质量评价体系中，cri(热反应性)和csr(反应后强度)是评判焦炭的主要指标。因而，现有的优质焦炭生产方法中，为了能够实现较低的cri指数和较高的csr指数，往往大力追求活性组分的提高，并且认为主焦煤配入越多，所生产的焦炭质量越好。例如，现有技术中，为增强焦炭的csr值，在配煤过程中倾向于提升主焦煤、1/3焦煤和肥煤的配入量。
然而，在实际生产过程中，高炉中复杂的工况导致焦炭cri指数和csr指数并不能完全客观地表征焦炭在实际生产中的效果，而简单地提升主焦煤、1/3焦煤和肥煤的配入量，也并不能使焦炭在实际生产中的效果得到有效提升。
同时，在实际生产中，炼焦企业各批次焦炭所采用的焦煤主体性质虽基本相同，但在r值、g值等性质方面却仍有差异，这些差异导致不同批次焦炭在高炉炼铁实际使用过程中效果并不稳定。
因此，如何找到适宜的配煤方案以克服前述缺陷是本领域亟待解决的问题。
技术实现要素：
本发明的目的是为了提供一种能够根据主焦煤本身特质进行炼焦配比调整，从而保障各批次焦炭在高炉炼铁实际使用过程中稳定地具有良好的热反应性和燃烧后强度。
为了实现上述目的，本发明提供了一种炼焦配煤的方法，该方法包括：
(1)测定主焦煤的镜质体平均反射率r；以及测定所述主焦煤的粘接指数g；
(2)根据所述r和所述g匹配以下方案进行配煤：
方案a、0.9％≤r≤1.2％，且70≤g值≤85时，配煤方案为：50-65质量％的所述主焦煤、25-30质量％的气煤、5-25质量％的沥青；
方案b、0.9％≤r≤1.2％，且g值＞85时，配煤方案为：50-65质量％的所述主焦煤、10-25质量％的气煤、5-25质量％的瘦煤、3-5质量％的沥青；
方案c、r≥1.2％，且70≤g值≤85时，配煤方案为：65-80质量％的所述主焦煤、10-15质量％的气煤、5-25质量％的沥青；
方案d、r≥1.2％，且g值＞85时，配煤方案为：65-80质量％的所述主焦煤、15-32质量％的气煤、3-5质量％的沥青。
本发明提供的炼焦配煤的方法能够生产出在高炉炼铁实际工况中具有高强度、低反应性特点的焦炭。也即，本发明提供的炼焦配煤的方法的能够生产出在高炉实际炼焦过程中具有高反应后强度的焦炭，从而保障焦炭作为高炉炼铁主要能量流和物质流载体的高效性。
本发明所述镜质体平均反射率表示：在显微镜油浸物镜下，镜质体抛光面的反射光(a-546nm)强度对其垂直入射光强度之比。镜质体是一种煤素质，主要是由芳香稠环化合物组成，随着煤化程度的增大，芳香结构的缩合程度也加大，这就使得镜质体的反射率增大。
本发明所述粘接指数是用于评价煤的塑性的一个指标，表示：煤烧成焦炭后能成为大块焦炭的能力，一般叫g值。且g＝10+{(30*m1+70*m2)/m}，其中，m1为第一次转鼓试验后，筛上部分质量；m2为第二次转鼓试验后，筛上部分质量；m为焦化后渣总重量。
本发明所述csr值表示：焦炭在二氧化碳等气氛下保持高温强度的能力，其检测方法涉及焦炭与二氧化碳发生反应，然后测定反应后焦炭失重率。且csr＝m2/m1×100％，式中，m2为转鼓后大于10mm粒级焦炭质量(g)，m1为反应后残余焦炭质量(g)。
本发明的方法要求所述主焦煤的0.9％≤r且70≤g值，否则则为不合格煤，放弃使用该不合格的煤进行配煤。
优选情况下，在所述方案a中，配煤方案为：55-65质量％的所述主焦煤、25-30质量％的气煤、8-20质量％的沥青；更优选地，在所述方案a中，配煤方案为：58-65质量％的所述主焦煤、26-30质量％的气煤、9-12质量％的沥青。
优选情况下，在所述方案b中，配煤方案为：52-62质量％的所述主焦煤、12-22质量％的气煤、11-22质量％的瘦煤、3-5质量％的沥青；更优选地，在所述方案b中，配煤方案为：55-60质量％的所述主焦煤、15-20质量％的气煤、15-20质量％的瘦煤、3-5质量％的沥青。
优选情况下，在所述方案c中，配煤方案为：68-78质量％的所述主焦煤、10-15质量％的气煤、8-20质量％的沥青；更优选地，在所述方案c中，配煤方案为：70-75质量％的所述主焦煤、10-15质量％的气煤、10-16质量％的沥青。
优选情况下，在所述方案d中，配煤方案为：68-78质量％的所述主焦煤、18-28质量％的气煤、3-5质量％的沥青；更优选地，在所述方案d中，配煤方案为：72-75质量％的所述主焦煤、20-25质量％的气煤、3-5质量％的沥青。
以下提供几种优选的具体实施方式说明本发明的配煤方案。
具体实施方式1：
方案a、0.9％≤r≤1.2％，且70≤g值≤85时，配煤方案为：52-62质量％的所述主焦煤、25-30质量％的气煤、8-20质量％的沥青；
方案b、0.9％≤r≤1.2％，且g值＞85时，配煤方案为：52-62质量％的所述主焦煤、12-22质量％的气煤、11-22质量％的瘦煤、3-5质量％的沥青；
方案c、r≥1.2％，且70≤g值≤85时，配煤方案为：68-78质量％的所述主焦煤、10-15质量％的气煤、8-20质量％的沥青；
方案d、r≥1.2％，且g值＞85时，配煤方案为：68-78质量％的所述主焦煤、18-28质量％的气煤、3-5质量％的沥青。
具体实施方式2：
方案a、0.9％≤r≤1.2％，且70≤g值≤85时，配煤方案为：54-58质量％的所述主焦煤、25-30质量％的气煤、12-17质量％的沥青；
方案b、0.9％≤r≤1.2％，且g值＞85时，配煤方案为：55-60质量％的所述主焦煤、15-20质量％的气煤、15-20质量％的瘦煤、3-5质量％的沥青；
方案c、r≥1.2％，且70≤g值≤85时，配煤方案为：70-75质量％的所述主焦煤、10-15质量％的气煤、12-18质量％的沥青；
方案d、r≥1.2％，且g值＞85时，配煤方案为：72-75质量％的所述主焦煤、20-25质量％的气煤、3-5质量％的沥青。
本发明的发明人通过大量的创造性研究后发现，采用前述两种具体实施方式，特别是采用具体实施方式2的方式进行本发明的炼焦配煤的方法时，由本发明的方法能够生产出在炼铁实际工况中具有明显更高强度的焦炭。
优选情况下，本发明所述瘦煤的干燥无灰基挥发分vdaf的含量为15-18质量％；黏结指数gk.l为35-40；胶质层最大厚度y值为7.5-8.5mm；更优选所述瘦煤单独成焦后的oti值为95-110。
优选情况下，本发明所述气煤的干基灰分ad为7.01-10.00质量％；干燥无灰基挥发分vdaf的含量为30-37质量％；黏结指数gk.l为30-40；胶质层最大厚度y值为25-30mm；更优选所述气煤的碳含量为80-85质量％，氧含量低于10质量％，氢含量大于等于5质量％。
优选情况下，本发明所述沥青选自煤焦油中温沥青、煤焦油高温沥青、煤焦油改质沥青、改性沥青、改性乳化沥青中的至少一种。
更优选地，所述沥青为改性乳化沥青。
特别优选地，所述改性乳化沥青为聚合物改性阳离子型乳化沥青。所述改性乳化沥青例如为：基质沥青经sbs或sbr改性，达到提高粘结力的效果，再用酰胺、烷基胺或胺化木质素作为乳化剂乳化获得的改性乳化沥青。掺入改性乳化沥青的焦炭，能够实现标准法测csr和实际工况下反应强度均提高的效果。
根据一种优选的具体实施方式，所述沥青的软化点(环球法)为90～220℃；针入度(25℃，100g，5s)为8.5～12mm；延度(25℃，5cm/min)为75～95cm；闪点≮200℃。
优选地，本发明所述主焦煤的含硫量小于0.5质量％；干燥无灰基挥发分vdaf的含量为15-25质量％；黏结指数gk.l为70-75；胶质层最大厚度y值为15-20mm。
本发明对获得所述镜质体平均反射率r的方法没有特别的要求，本领域技术人员可以采用本领域内常规的方法获得，例如，取煤岩样品抛光干燥后，制备粉煤光片，在光片抛光面上滴入油浸液，将光片置于带光度计的双目镜筒偏反光显微镜下，采用史密斯垂直照明器，将起偏器放置在0°位置，调结光电倍增管使分辨率等于或小于0.01％反射率条件下进行检测。
同样地，本发明对测定所述主焦煤的粘接指数g的方法没有特别的要求，本领域技术人员可以采用本领域内常规的方法获得，例如，根据标准gb5447–85的方法测定粘接指数，将一定质量的试验煤样和专用无烟煤，在规定的条件下混合，快速加热成焦，所得焦块在转鼓内进行强度检验，以检测焦块的耐磨强度，即对抗破坏力的大小表示试验煤样的粘结能力。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
以下实例中，在没有特别说明的情况下，使用的各种原料均来自商购。
以下实例中的镜质体平均反射率r的测试方法如下：
1.仪器：hd型显微光度计；
firm400型金相试样镶嵌机及镶嵌料；
2.制样：取煤岩样品抛光干燥后，破碎、缩分，全部通过1mm方孔筛，小与0.1mm粒度不超过10％，缩分出20g样品，与镶嵌粉以质量比2：1比例混合，搅拌均匀，装入镶嵌机内镶嵌、冷却、研磨、抛光后，制成粉煤光片。
3.检测：将光片置于hd型显微光度计，采用史密斯垂直照明器，将起偏器放置在0°位置，调结光电倍增管使分辨率等于或小于0.01％反射率条件下进行检测。
以及，以下实例中的粘接指数g的测试方法如下：
1.检测仪器：fr1236智能型马弗炉
ker-nja型粘结指数测定仪
2.制样：采集煤样用1kg，烘干箱105～110℃烘干2h后取出，用3mm筛子筛分，大于3mm煤样继续破碎直到全部通过3mm筛子，称取500g筛分后的煤样过1.5mm筛，大于1.5mm煤样继续破碎直到全部通过1.5mm筛，称取200g用0.2mm(80目)筛子筛分，筛上煤样继续放入密封式研磨机中研磨30s后取出筛分，直到全部通过0.2mm(80目)筛子，将全部过筛后的煤样混均。
3.检测：称取50g制好的煤样，置于坩埚中，搅拌、压块静压后，加盖坩埚盖，放入预热到850℃的马弗炉内，恒温焦化15min后，取出，室温冷却，称量焦化后渣总重量m，然后立刻进行第一次转鼓试验，试验时长5min即250转，试验后的焦块上1mm圆孔筛进行筛分，称量筛上物质质量m1，再接着将其放入转鼓进行第二次转鼓试验，重复筛分、称量操作，获得第二次转鼓后筛上物质质量m2。
4.计算g值。
以下实例中，使用的气煤为来源于神木市金诺源煤炭运销有限公司，其干基灰分ad为8.59质量％；干燥无灰基挥发分vdaf的含量为33质量％；黏结指数gk.l为37；胶质层最大厚度y值为26mm；碳含量为82.03质量％，氧含量为6.15质量％，氢含量为8.62质量％。
以下实例中，使用的瘦煤来源于神木市金诺源煤炭运销有限公司，所述瘦煤的干燥无灰基挥发分vdaf的含量为17质量％；黏结指数gk.l为38；胶质层最大厚度y值为8.1mm；所述瘦煤单独成焦后的oti值为104。
以下实例中，使用的沥青为来源于日本住友公司的改质沥青，软化点(环球法)为106℃；针入度(25℃，100g，5s)为10mm；延度(25℃，5cm/min)为80cm；闪点210℃。
以下实例中，煤炼焦后的csr1值采用如下方法测试获得：
取200g粒度为21～25mm干燥后的焦样，以20～25℃/min速度升温至400℃，通入氮气保护，继续升温至1100℃，切换成二氧化碳气体，流量为0.5l/min，反应时间为120min；然后通氮气保护冷却至室温；反应后的焦炭在直径130mm、长700mm的i型转鼓中以20r/min速度转动600转,然后用10mm筛子筛分，测量筛上物占装入转鼓的反应后焦炭量的百分比作为反应后强度指标(csr)。
以下实例中，煤炼焦后的csr2值在采用大喷煤技术的炼铁高炉实际工况下检测获得，待高炉升温至1100℃并反应120min后，取200g反应后焦炭样品，在直径130mm、长700mm的i型转鼓中以20r/min速度转动600转,然后用10mm筛子筛分，测量筛上物占装入转鼓的反应后焦炭量的百分比作为反应后强度指标(csr)。
以下实例中，偏差率＝(煤炼焦后的csr1值-煤炼焦后的csr2值)/煤炼焦后的csr2值×100％。
实施例1
主焦煤来源于山西临汾安泽煤矿，其含硫量为0.3质量％，vdaf为21质量％，gk.l为70，y值为17mm。
测得该主焦煤的r为1.05％，g值为79。据此，采用的配煤方案为：主焦煤62质量％、气煤28质量％、沥青10质量％。
煤炼焦方法：配煤后的物料送入捣固机捣固，之后送入炼焦炉，以3℃/min的升温速率加热至950℃，恒温干馏3h，获得焦炭。
上述配煤方案的煤炼焦后的csr1为73.4％；将上述配煤方案的煤炼焦后的csr2值为71.4％，即，偏差率为2.80％。
实施例2
主焦煤来源于山西沁新集团一号煤矿，其含硫量为0.2质量％，vdaf为17质量％，gk.l为72，y值为19mm。
测得该主焦煤的r为1.12％，g值为87。据此，采用的配煤方案为：主焦煤58质量％、气煤17质量％、瘦煤20质量％、沥青5质量％。
煤炼焦方法：配煤后的物料送入捣固机捣固，之后送入炼焦炉，以3℃/min的升温速率加热至950℃，恒温干馏3h，获得焦炭。
上述配煤方案的煤炼焦后的csr1值为73.8％；将上述配煤方案的煤炼焦后的csr2值为72.0％，即，偏差率为2.22％。
实施例3
主焦煤来源于山西沁新集团二号煤矿，其含硫量为0.4质量％，vdaf为19质量％，gk.l为75，y值为20mm。
测得该主焦煤的r为1.25％，g值为75。据此，采用的配煤方案为：主焦煤75质量％、气煤15质量％、沥青10质量％。
煤炼焦方法：配煤后的物料送入捣固机捣固，之后送入炼焦炉，以3℃/min的升温速率加热至950℃，恒温干馏3h，获得焦炭。
上述配煤方案的煤炼焦后的csr1值为74.5％；将上述配煤方案的煤炼焦后的csr2值为72.3％，即，偏差率为3.04％。
实施例4
主焦煤来源于神木市通远横煤炭运销公司，其含硫量为0.4质量％，vdaf为22质量％，gk.l为71，y值为15mm。
测得该主焦煤的r为1.31％，g值为90。据此，采用的配煤方案为：主焦煤73质量％、气煤22质量％、沥青5质量％。
煤炼焦方法：配煤后的物料送入捣固机捣固，之后送入炼焦炉，以3℃/min的升温速率加热至950℃，恒温干馏3h，获得焦炭。
上述配煤方案的煤炼焦后的csr1值为73.6％；将上述配煤方案的煤炼焦后的csr2值为71.8％，即，偏差率为2.51％。
实施例5
本实施例采用与实施例1相同的主焦煤。
并且，本实施例采用的配煤方案为：主焦煤56质量％、气煤25质量％、沥青19质量％。
采用与实施例1相同的方法进行炼焦。
上述配煤方案的煤炼焦后的csr1为73.2％；将上述配煤方案的煤炼焦后的csr2值为66.8％，即，偏差率为9.58％。
实施例6
本实施例采用与实施例2相同的主焦煤。
并且，本实施例采用的配煤方案为：主焦煤53质量％、气煤20质量％、瘦煤22质量％、沥青5质量％。
采用与实施例2相同的方法进行炼焦。
上述配煤方案的煤炼焦后的csr1值为73.5％；将上述配煤方案的煤炼焦后的csr2值为66.5％，即，偏差率为10.53％。
实施例7
本实施例采用与实施例3相同的主焦煤。
并且，本实施例采用的配煤方案为：主焦煤68质量％、气煤15质量％、沥青17质量％。
采用与实施例3相同的方法进行炼焦。
上述配煤方案的煤炼焦后的csr1值为74.2％；将上述配煤方案的煤炼焦后的csr2值为67.0％，即，偏差率为10.75％。
实施例8
本实施例采用与实施例4相同的主焦煤。
并且，本实施例采用的配煤方案为：主焦煤70质量％、气煤26质量％、沥青4质量％。
采用与实施例4相同的方法进行炼焦。
上述配煤方案的煤炼焦后的csr1值为73.3％；将上述配煤方案的煤炼焦后的csr2值为66.1％，即，偏差率为10.89％。
对比例1
采用与实施例1相同的主焦煤，不经配煤，采用与实施例1相同的方法直接进行炼焦。
该主焦煤炼焦后的csr1值为79.0％；将该主焦煤炼焦后的csr2值为63.8％，即偏差率为23.82％。
对比例2
采用与实施例1相同的主焦煤。
并且，采用的配煤方案为：主焦煤67质量％、气煤30质量％、沥青3质量％。
采用与实施例1相同的方法进行炼焦。
上述配煤方案的煤炼焦后的csr1为71.3％；将上述配煤方案的煤炼焦后的csr2值为57.2％，即，偏差率为24.65％。
对比例3
采用与实施例2相同的主焦煤。
并且，采用的配煤方案为：主焦煤68质量％、气煤17质量％、瘦煤10质量％、沥青5质量％。
采用与实施例2相同的方法进行炼焦。
上述配煤方案的煤炼焦后的csr1值为71.2％；将上述配煤方案的煤炼焦后的csr2值为57.4％，即，偏差率为20.04％。
对比例4
采用与实施例3相同的主焦煤。
并且，采用的配煤方案为：主焦煤62质量％、气煤20质量％、沥青18质量％。
采用与实施例3相同的方法进行炼焦。
上述配煤方案的煤炼焦后的csr1值为73.5％；将上述配煤方案的煤炼焦后的csr2值为59.6％，即，偏差率为23.32％。
对比例5
采用与实施例4相同的主焦煤。
并且，采用的配煤方案为：主焦煤82质量％、气煤15质量％、沥青3质量％。
采用与实施例4相同的方法进行炼焦。
上述配煤方案的煤炼焦后的csr1值为71.8％；将上述配煤方案的煤炼焦后的csr2值为57.0％，即，偏差率为25.96％。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。