一种焦炭的参数测量方法
【专利摘要】本发明公开了一种焦炭的参数测量方法，包括如下步骤：确定圆桶的质量为m1；向所述圆桶中装入焦炭到达一定高度后称重，得到所述圆桶和所述焦炭的总质量为m2，其中，所述焦炭在所述圆桶中的高度小于所述圆桶的高度；向装入所述焦炭之后的圆桶中注入水使水平液面覆盖所述焦炭最上层，确定所述水平液面的高度；称重得到所述圆桶、所述焦炭以及所注入水的总质量为m3；静置一时间段后将所述圆桶中的水放出，称重得到所述圆桶和所述焦炭的总质量为m4；根据如下公式计算出所述焦炭的孔隙率：
【专利说明】一种焦炭的参数测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及炼焦领域，尤其涉及一种焦炭的参数测量方法。
【背景技术】
[0002] 焦炭的堆密度主要由焦炭的块度及其均匀性所决定，作为炼铁的主要原燃料进入 高炉内后，焦炭的堆密度的大小对高炉的透气性有着重要的影响。一般来说焦炭的块度越 小，其堆密度就越大，进入高炉后焦炭层会越紧密，导致料层的透气性差，高炉压差升高。焦 炭的空隙率与焦炭的块度、小焦粒的比例及抗碎强度有关，一般来说焦炭的块度越大，其堆 密度越小，焦炭的空隙率越高；而小块焦炭多，会填充在大块焦炭的缝隙中将明显降低焦炭 层的空隙率；抗碎强度差的焦炭在运输或装卸过程中会产生大量小级别的焦块，也会造成 空隙率下降。因此如何准确测量焦炭的堆密度和空隙率对评价焦炭质量及其对高炉的影响 等方面至关重要。
[0003] 现有技术中的焦炭的空隙率Q通常由以下公式：Q =I-Pb/Pjf算而来，其中，Pa 为焦炭的视密度，Pb为焦炭的堆密度，由此可见，现有技术测量焦炭的孔隙率还需要单独 测量焦炭的视密度和堆密度，步骤较为繁琐，且由于器壁效应，测量难度比较大。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例通过提供一种焦炭的参数测量方法，解决了现有技术中测量焦炭的 孔隙率的方法不仅步骤繁琐，且由于器壁效应，测量难度比较大的问题，包括如下步骤：
[0005] 确定圆桶的质量为Hi1 ;
[0006] 向所述圆桶中装入焦炭到达一定高度后称重，得到所述圆桶和所述焦炭的总质量 为m2，其中，所述焦炭在所述圆桶中的高度小于所述圆桶的高度；
[0007] 向装入所述焦炭之后的圆桶中注入水使水平液面覆盖所述焦炭最上层，确定所述 水平液面的高度；
[0008] 称重得到所述圆桶、所述焦炭以及所注入水的总质量为％ ;
[0009] 静置一时间段后将所述圆桶中的水放出，称重得到所述圆桶和所述焦炭的总质量 为 Kl4 ;
[0010] 根据如下公式计算出所述焦炭的孔隙率：Q = (m3 - m4)/p2TT(^)2h,其中，P2 为所注入水在当前测量温度下的密度，h为所述焦炭在所述圆桶中的高度，D为所述圆桶的 直径，n为圆周率。
[0011] 优选的，在所述向装入所述焦炭之后的圆桶中注入水使水平液面覆盖所述焦炭最 上层，确定所述水平液面的高度之后，所述方法还包括：
[0012] 根据如下公式计算出所述焦炭的堆密度=P1 = (m2 其中，P 1 为所述焦炭的堆密度，h为所述焦炭在所述圆桶中的高度，D为所述圆桶的直径，为圆周 率。
[0013] 优选的，所述圆桶的容积为100升，所述装入焦炭为30?50千克。
[0014] 优选的，所述焦炭为单一粒度的焦炭或者全粒度的焦炭。
[0015] 优选的，所述圆桶为有机玻璃透明圆桶。
[0016] 本发明实施例中的技术方案至少具有如下技术效果或优点：
[0017] 本发明所提供的技术方案适用于焦化厂进行自产焦炭质量评价或使用外购焦 炭的炼铁厂进行入场焦炭质量监测，由于使用圆桶作为测量容器，相比方形容器容积 利用率更高，从而减少焦炭堆积时与容器壁之间的空隙，通过注入水的水平液面确定 焦炭样品在圆桶中的高度，以及通过对圆桶进行称重得到圆桶、焦炭以及所注入水的 总质量为HI 3 ;静置一时间段后将圆桶中的水放出，称重得到圆桶和焦炭的总质量为m4， 从而得到计算孔隙率的公式Q = (m3 -m4)/p2TT(|)2h需的参数，进而通过公式 Q = (m3 -m4)/p2TT(|)2h来计算焦炭的孔隙率，不仅步骤简便快捷，而且本方案扣除了 焦炭吸水对空隙率的影响，提高了测量准确度。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据 提供的附图获得其他的附图。
[0019] 图1为本发明实施例中焦炭的参数测量方法的流程图。
【具体实施方式】
[0020] 本发明提供了一种焦炭的参数测量方法，不仅步骤简便快捷，而且扣除了焦炭吸 水对空隙率的影响，提高了测量准确度。
[0021] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，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 在没有作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。
[0022] 参考图1所示，本发明实施例中焦炭的参数测量方法依次执行Sl?S4 :
[0023] S1、确定圆桶的质量为Hi1 ;具体的，测量圆桶的直径D，并称重圆桶来得到圆桶质量 为Hi1，优选的，圆桶的容积选择100升左右较佳，装入的焦炭为30?50千克，100升左右的 圆桶所需样品量适中，避免了样品过少代表性差，样品量过，大容器体积过大，取样及测试 难度增大的问题。进一步，圆桶可以使用透明状圆桶，可以看到容器内料层的高度，加水后 可以准确测量液面高度，从而提高测量值的准确性。
[0024] S2、向圆桶中装入焦炭到达一定高度后称重，得到圆桶和焦炭的总质量为m2，具体 的，装入焦炭可以为单一粒度的焦炭或者全粒度的焦炭。装入焦炭的量可以加入焦炭至圆 桶总体积的2/3处左右，当然，也可以加入焦炭至圆桶总体积的3/4处等等，即焦炭在圆桶 中的高度小于圆桶的高度即可，保证后续步骤注入水后的水平液面低于圆桶高度，从而保 证测量的准确性。
[0025] S3、向装入焦炭之后的圆桶中注入水使水平液面覆盖焦炭最上层，确定水平液面 的高度。
[0026] S4、在依次执行Sl?S3得到所需参数值之后，根据如下公式计算出焦 炭的堆密度：Pi = (m2 - 其中，Pi为焦炭的堆密度，h为焦炭在圆桶中的 高度，D为圆桶的直径，为圆周率。
[0027] 在执行S3之后，本发明所提供的技术方案还包括S5?S7。
[0028] S5、称重得到圆桶、焦炭以及所注入水三者的总质量为m3。
[0029] S6、静置一时间段后将圆桶中的水放出，称重得到圆桶和焦炭的总质量为m4，静置 时间长度为可以为4分钟，5,分钟，6分钟等，本文不对静置时间长度进行限定，根据实际测 量情况确定。
[0030] S7、在测量得到D、m3、m4、h之后，根据如下公式计算出焦炭的孔隙率： Q = 〇n3 ~m4)/p2_^)2h,其中，P 2为测得的所注入水在当前测量温度下的密度，h为 焦炭在圆桶中的高度，D为圆桶的直径，为圆周率。
[0031] 通过上述Sl?S7,就可以将焦炭的堆密度和空隙率同时测出，而现有技术中的焦 炭的空隙率Q通常由以下公式：Q= 算而来，其中，Pa为焦炭的视密度，P b为 焦炭的堆密度，由此可见，现有技术测量焦炭的孔隙率还需要单独测量焦炭的视密度和堆 密度，步骤较为繁琐，而本发明所提供的技术方案测量一次就可以同时得到焦炭的堆密度 和空隙率，步骤简便，同时该方法扣除了焦炭样品吸水对空隙率的影响，使测量结果更加准 确。
[0032] 在具体实施过程中，为了避免取样误差，以进一步提高测量的焦炭的堆密度和孔 隙率的准确度，可根据料堆的大小选取不同部位的样品按照上述Sl?S7步骤进行多次测 量，取平均值可以得到较为准确的焦炭的堆密度和空隙率。
[0033] 下面以使用直径50cm，高度为50cm的有机玻璃圆桶为例，对本发明所提供的技术 方案进行描述，本领域技术人员可以根据本文描述知晓其他规格的圆桶以及焦炭样品量的 实施方式，因此下述不用于对本发明的限制。
[0034] 称量圆桶的质量（比如为13. 99kg);
[0035] 向圆桶中加入全粒度的焦炭样品至圆桶总容积的2/3处，称得圆桶和焦炭样品的 总质量（比如为45. 02kg);
[0036] 缓慢向圆桶内加入自来水至上层液面刚好覆盖焦炭样品的最上层，测量此时 的水平液面高度（比如为31. 5cm)，再次称得圆桶和圆桶内焦炭样品以及自来水三者的 总质量（比如为74. 71kg)，接着，静置5分钟后将桶内水全部倒出，再次称重圆桶和圆 桶内剩余焦炭样品（此处焦炭样品为浸水之后的焦炭样品）（比如为46. 99kg)，则焦炭 样品的堆密度ft =(观2 - = ().545g/Cm3 ，焦炭的空隙率Q = (m- -m4)/p2ii(^)2h=48.66%〇
[0037] 通过上述描述可以看出，本发明实施例中上述技术方案测量一次就可以同时得到 焦炭的堆密度和空隙率，步骤简便，同时扣除了焦炭样品吸水对空隙率的影响，使测量结果 更加准确。
[0038] 尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造 性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优 选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0039] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1. 一种焦炭的参数测量方法，其特征在于，包括如下步骤： 确定圆桶的质量为Hl1 ; 向所述圆桶中装入焦炭到达一定高度后称重，得到所述圆桶和所述焦炭的总质量为 Hl2，其中，所述焦炭在所述圆桶中的高度小于所述圆桶的高度； 向装入所述焦炭之后的圆桶中注入水使水平液面覆盖所述焦炭最上层，确定所述水平 液面的高度； 称重得到所述圆桶、所述焦炭以及所注入水的总质量为Hl3 ; 静置一时间段后将所述圆桶中的水放出，称重得到所述圆桶和所述焦炭的总质量为 Kl4 ; 根据如下公式计算出所述焦炭的孔隙率：Q = (m3 -m4)/p2r<|)2h，其中，P 2为 所注入水在当前测量温度下的密度，h为所述焦炭在所述圆桶中的高度，D为所述圆桶的直 径，JI为圆周率。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述向装入所述焦炭之后的圆桶中注入 水使水平液面覆盖所述焦炭最上层，确定所述水平液面的高度之后，所述方法还包括： 根据如下公式计算出所述焦炭的堆密度：Pi =(饥2 其中，P 1为所 述焦炭的堆密度，h为所述焦炭在所述圆桶中的高度，D为所述圆桶的直径，π为圆周率。
3. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述圆桶的容积为100升，所述装入焦 炭为30?50千克。
4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述焦炭为单一粒度的焦炭或者全粒度的 焦炭。
5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述圆桶为有机玻璃透明圆桶。
【文档编号】G01N9/02GK104374681SQ201410645518
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月11日 优先权日:2014年11月11日
【发明者】晁伟, 马超, 徐荣广, 刘洋, 孙健, 武建龙, 李东涛, 陈辉 申请人:首钢总公司