一种炼焦煤质量评价方法、系统和设备与流程

本发明属于煤焦生产，并且更具体地，涉及一种炼焦煤质量评价方法、系统和设备。

背景技术：

1、焦炭是高炉炼铁的重要原燃料，其发挥了热源、还原剂、料柱骨架及铁水渗碳等重要作用，焦炭性能对高炉焦比、生产效率、铁水质量及经济效益等具有重要影响。高炉大型化和喷煤技术的发展，煤比不断提高，焦炭在高炉中负荷越重，因此对焦炭冶金性能的要求也日趋严格。而焦炭的冶金性能如焦炭反应性、反应后强度与焦炉生产条件、炼焦煤的质量密切相关。在现有生产体系(焦炉参数较为稳定)下，如何把控炼焦煤质量成为保障焦炭质量的重中之重。

2、针对炼焦煤质量暂无公认较好或较为统一的炼焦煤资源评价体系。炼焦煤质量分析，不仅要看煤的常规质量分析，即炼焦煤的灰分、挥发分、硫分、粘结性等，而且还要表征炼焦煤结焦性指标。同时，随着煤岩技术的发展，很多国家和企业已经将煤岩技术引入到炼焦配煤中，用镜质组反射率、活惰比等来表征炼焦煤的变质程度、混煤情况和成焦性能。此外，煤中矿物质成分复杂，且部分矿物质对焦炭的反应性、冷态强度和热态强度等冶金性能有重要影响，以往的研究多为将煤中灰分进行氧化物分析，进而得到基于氧化物的催化指数。实际上炼焦煤中多为高岭土、石英类矿物等矿物质，故而氧化物分析容易导致偏差。并且，目前的炼焦煤评价方法往往针对于炼焦煤中的部分指标进行评价，难以全面的分析炼焦煤质量，导致其在指导炼用焦采购及炼焦配煤方面发挥的作用不足。

3、基于以上的技术背景，有必要提出一种新的炼焦煤质量评价方法，全面分析炼焦煤质量，优化炼焦配煤，以保障高炉顺行。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种炼焦煤质量评价方法、系统和设备，全面分析炼焦煤质量，有助于指导炼焦配煤，提升焦炭质量。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

3、根据本发明的一方面，提供一种炼焦煤质量评价方法，包括以下步骤：

4、1)选取煤样并置于干燥箱中干燥，进行基础检测以获得煤样的基础物性参数；

5、2)将煤样进行xrd分析，确定煤样中的矿物质组分，并定量分析各矿物质组分的含量，计算得到矿物质原位催化性指数；

6、3)对基础物性参数和矿物质原位催化性指数分别进行得分计算，得到基础物性参数计算得分和矿物质原位催化性指数计算得分；

7、4)将基础物性参数计算得分和矿物质原位催化性指数计算得分进行权重赋值，得到煤样的综合评价得分；

8、5)基于煤样的综合评价得分确定炼焦煤的品质。

9、在本发明的一个实施中，在步骤1)中，煤样的基础物性参数包括炼焦煤的灰分、挥发分、硫分、黏结指数、基式流动度、镜质组最大反射率、标准方差、活惰比、落下强度和反应后强度。

10、在本发明的一个实施中，在步骤2)中，矿物质原位催化性指数通过如下公式进行计算：

11、

12、在本发明的一个实施中，在步骤3)中，基础物性参数和矿物质原位催化性指数分别通过如下式子获得计算得分：

13、灰分：y1＝-10×x1+185  8.5≤x1≤13.5

14、y1＝100  x1＜8.5；

15、挥发分：y2＝x2+75  15≤x2≤25

16、y2＝-1.2×x2+130  25＜x2≤41；

17、硫分：y3＝-20×x3+105  0.3≤x3≤1.5

18、y3＝-100  x3＜0.3；

19、黏结指数：y4＝0.47×x4+51  15≤x4≤90

20、y4＝100  x4＞90；

21、基式流动度：y5＝6.6×lgx5+74.5  0≤x5≤10000

22、y5＝100  x5＞10000；

23、镜质组最大反射率：y6＝50×x6+40  0.6≤x6≤1.2

24、y6＝100  1.2＜x6＜1.4

25、y6＝-50×x6+170  1.4≤x6≤1.7；

26、标准方差：y7＝-100×x7+110  0≤x7≤0.3

27、y7＝80  x7＞0.3；

28、活惰比：y8＝5×x8+85  1≤x8≤3

29、y8＝-5×x8+115  3＜x8≤6；

30、落下强度：y9＝1.14×x9+85  50≤x9≤80

31、y9＝100  x9＞80；

32、反应后强度：y10＝x10+25  x10≤75

33、y10＝100  x10＞75；

34、矿物质原位催化指数：y11＝-50×x11+110  x11≥0.2

35、y11＝100  x11＜0.2，

36、其中，x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7、x8、x9和x10分别是炼焦煤的灰分，％、挥发分，％、硫分，％、黏结指数，％、基式流动度，ddpm、镜质组最大反射率，％、标准方差、活惰比、落下强度，％和反应后强度，％；x11是计算得到矿物质原位催化性指数；y1、y2、y3、y4、y5、y6、y7、y8、y9和y10分别是炼焦煤的灰分、挥发分、硫分、黏结指数、基式流动度、镜质组最大反射率、标准方差、活惰比、落下强度和反应后强度对应的计算得分；y11是矿物质原位催化性指数计算得分。

37、在本发明的一个实施中，在步骤4)中，煤样的综合评价得分通过如下式子进行计算：

38、y＝0.06×(0.23×y1+0.122×y2+0.648×y3)+0.133×(0.512×y4+0.329×y5+0.15

39、8×y11)+0.209×(0.581×y6+0.309×y7+0.11×y8)+0.598×(0.25×y9+0.75×y10)，

40、其中，y是煤样的综合评价得分。

41、在本发明的一个实施中，在步骤5)中：

42、当综合评价得分≥90时，确定炼焦煤属于优质炼焦煤；

43、当85≤综合评价得分＜90时，确定炼焦煤属于较优炼焦煤；

44、当80≤综合评价得分＜85时，确定炼焦煤属于一般炼焦煤；

45、当综合评价得分＜80时，确定炼焦煤属于劣质炼焦煤。

46、在本发明的一个实施中，在步骤1)中，选取的煤样置于干燥箱中干燥6-8h。

47、在本发明的一个实施中，在步骤2)中，矿物质是煤样中灰分占比大于5％的矿物质。

48、根据本发明的另一方面，提供一种炼焦煤质量评价系统，包括：

49、第一模块，该第一模块被配置为选取煤样并置于干燥箱中干燥，进行基础检测以获得煤样的基础物性参数；

50、第二模块，该第二模块被配置为将煤样进行xrd分析，确定煤样中的矿物质组分，并定量分析各矿物质的含量，计算得到矿物质原位催化性指数；

51、第三模块，该第三模块被配置为对基础物性参数和矿物质原位催化性指数分别进行得分计算，得到基础物性参数计算得分和矿物质原位催化性指数计算得分；

52、第四模块，该第四模块被配置为将基础物性参数计算得分和矿物质原位催化性指数计算得分进行权重赋值，得到煤样的综合评价得分；

53、第五模块，该第五模块被配置为基于煤样的综合评价得分确定炼焦煤的品质。

54、根据本发明的又一方面，提供一种炼焦煤质量评价设备，包括：

55、一个或多个处理器和存储器，

56、存储器上存储有计算机程序，当一个或多个处理器执行计算机程序时，使得设备执行如前所述的炼焦煤质量评价方法。

57、通过采用上述技术方案，本发明相比于现有技术具有如下优点：

58、本发明综合考虑炼焦煤的灰分、挥发分、硫分、黏结指数、基式流动度、镜质组最大反射率、标准方差、活惰比、落下强度和反应后强度等常规指标、煤岩指标、焦炭质量指标等各种参数，并新加入矿物质原位控制参数，以此全面分析炼焦煤质量，有助于指导炼焦配煤，提升焦炭质量，保障焦炭在高炉的应用。