一种炼焦煤种类分类的判别方法及其应用

一种炼焦煤种类分类的判别方法及其应用

技术领域

本发明涉及炼焦配煤技术领域，特别涉及一种炼焦煤种类分类的判别方法及其应用。

背景技术

在焦炉冶炼中，为有效执行“四分原料，三分操作”的经营理念，用好、管好炼焦煤原料成为企业提质增效的重要技术措施。申请人在组织斯坦达进口煤的200Kg焦炉系列实验中，发现其结焦性能与该煤种的焦煤分类标准不一致，发现该焦煤同时具有焦煤和气肥煤的结焦性能，并在云煤能源的实践中得到了印证，其结焦性能介于焦煤和气肥煤之间，焦煤特征不明显。通过自产焦数据库查询发现，云煤能源公司历史上用过的“一平浪、盘江”等主力煤种均具有上述“表里不一致”的特征，与我国的大武口焦煤互代的阜康气煤，以及不能起焦煤作用的爱维尔焦煤相类似，都具有“表里不一致”的特征，由于此类性质的煤存在，在焦炉冶炼的配煤炼焦时，如果按照已分类结果进行配煤，则不能得到精确的配煤结果，配煤后得到的焦炭的质量波动大，结焦性能波动大，由此对高炉生产产生负面影响，加大了生产实践中焦炭质量控制的难度。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，申请人通过长时间的系列研究，我们将炼焦过程中具有“表里不一致”特征的煤定义为“两性煤”，并到了这些煤的煤质共性，提供了一种炼焦煤种类分类的判别方法，全面掌握了“两性煤”结焦性能及其在配煤炼焦中的特殊作用，为生产部门实施精确配煤提供了技术路线指导，改善了焦炭质量，降低了焦炭质量大幅度波动对高炉生产的负面影响，同时也为采购部门提供良好的性价比采购指引，实现了企业提质、降本。

本发明采用的技术方案如下：一种炼焦煤种类分类的判别方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、按照国家检测标准，检测待检炼焦煤的Vdaf值、G值以及值；

S2、按照中国标准煤炭分类方法和煤岩指标分类方法，根据检测得到的Vdaf值、G值以及值分别判定待检炼焦煤的种类；

S3、当中国标准煤炭分类方法的判定结果与煤岩指标分类方法的判定结果一致时，按照现有分类方法进行分类，反之，当判定结果不一致时，检测待检炼焦煤的镜质组反射率并得到反射率分布图，在该反射率分布图中，如果相邻两类炼焦煤比例之和大于80％，且单一煤类的比例不低于30％时，则将该待检炼焦煤称为两性煤，并判定为两性煤；

S4、当待检炼焦煤被判定为两性煤时，以中国标准煤炭分类方法的判定结果为主语，以煤岩指标分类方法的判定结果为定语，对该两性煤进行二次命名，并且该两性煤的结焦性能以煤岩指标分类方法的判定结果为主。

在上述发明中，Vdaf值表示煤炭化验指标中的干燥无灰基挥发份值，G值表示煤炭的粘结指数，值表示煤炭的最大平均反射率，当判定结果不一致时，并且得到的反射率分布图中，如果相邻两类炼焦煤比例之和不大于80％，则说明有混煤的情况，混煤的情况不适合上述两性煤的判别。根据上述的判别方法，其不仅能够将具有“表里不一致”的这类特殊的炼焦煤识别出来，其还能定义分类，例如，某炼焦煤经中国标准煤炭分类方法判定为焦煤，而经煤岩学指标分类方法判定为肥煤，经检测该炼焦煤的镜质组反射率得到，相邻两类炼焦煤比例之和大于80％，并且单一煤类的比例不低于30％，则判定该炼焦煤为“两性煤”，其命名为：以肥煤为主体成分的焦煤类两性煤，由此确定了该炼焦煤的结焦性能，在配煤炼焦时，为生产部门实施精确配煤提供了技术路线指导，提高了配煤精确度，降低了最终配煤得到的焦炭质量的波动幅度，改善了焦炭质量稳定性，按照此分类判别方法，还能指导采购部门提供良好的性价比采购指引，实现了企业提质、降本。

进一步，为了更准确判别，所述中国标准煤炭分类方法按照GB/T5751-2009中国煤炭分类标准执行。

进一步，本发明还包括对待检炼焦煤进行量化确认的方法，量化确认的方法包括以下步骤：

1)对该待检炼焦煤进行200kg焦炉炼焦试验；

2)进行200kg焦炉焦炭试样的冷态抗碎强度M40的检测；

3)进行200kg焦炉焦炭试样的热态反应后强度CSR的检测；

4)结合步骤2)和3)的检测数据，同时结合待检炼焦煤的Vdaf值、G值以及值，得到该两性煤的结焦性能的量化确认结果。

在上述方法中，首先结合Vdaf值和G值，按中国标准煤炭分类方法进行分类，然后按表1的分类标准，根据M40值和CSR值判断有无混煤情况，例如，按中国标准煤炭分类方法判定某炼焦煤为焦煤，经试验检测得到该炼焦煤的M40值和CSR值，则如果M40值和CSR值在焦煤Ⅰ或焦煤Ⅱ范围内，则判断该炼焦煤为“两性煤”，无混煤情况，反之则存在混煤情况，不能用上述判别方法来判别。

表1炼焦煤分类办法

进一步地，再根据反射率分布来判断该“两性煤”的主体成分，例如该炼焦煤判定为“两性煤”后，根据该炼焦煤的反射率分布情况，如果值在0.9-1.2的占比达到60％时，则判定该炼焦煤是以肥煤为主体成分，如果值在0.6-0.8的占比达到60％，则判定该炼焦煤是以气煤为主体成分，由此实现对待检炼焦煤的量化确认。

进一步，在步骤1)中，200kg焦炉炼焦试验具体为：将含10％水分下的240-280kg炼焦煤装入200kg试验焦炉内，在1010-1050℃条件下，干馏15-18h后，获得焦炭。炼焦煤的试验用量根据具体实际情况选择，其可以是240kg、250kg、260kg、280kg等，温度条件可以为1010℃、1020℃、1050℃等。

进一步，在步骤2)中，M40的检测方法按GB/T2006-2008标准规定的方法执行，在步骤3)中，CSR的检测方法按GB/T4000-2008标准规定的方法执行。

进一步，本发明还包括一种炼焦煤种类分类的判别方法的应用，即将上述判别方法应用于配煤炼焦过程中炼焦煤的配比计算，为生产部门实施精确配煤提供技术路线指导，提高配煤精确度，同时为采购部门提供良好的性价比采购指引，实现企业提质、降本。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明提供了一种炼焦煤种类分类的判别方法及其应用，利用该方法来判别和分类“表里不一致”的炼焦煤，解决了GB/T5751-2009分类方法与煤岩学指标镜质组反射率分类结果不一致的矛盾，并通过两性煤定义对炼焦煤的结焦特性进行了准确定位，进而全面掌握了“两性煤”结焦性能及其在配煤炼焦中的特殊作用，为生产部门实施精确配煤提供了技术路线指导，改善了焦炭质量，降低了焦炭质量大幅度波动对高炉生产的负面影响，同时也为采购部门提供良好的性价比采购指引，实现了企业提质、降本。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种炼焦煤种类分类的判别方法，经过下列步骤：

S1、检测“一平浪”炼焦煤的工艺指标，包括：Vdaf为25.69％、G值为95、最大平均反射率为1.198，其反射率分布0.9-1.2为60.15％，1.2-1.5为33.30％；

S2、将含10％水分的260kg炼焦煤装入200kg试验焦炉内，在1010-1050℃的加热条件下，干馏16.5h，获得199kg焦；

S3、按GB/T 2006-2008标准规定的方法，检测200kg焦炉焦炭试样的冷态抗碎强度M40为83.5％。

S4、按GB/T 4000-2008标准规定的方法，检测200kg焦炉焦炭试样的热态反应后强度CSR为51.16％；

S5、根据表观判断得到，焦炭块度较大，熔融较好，结焦性能类似肥煤；

S6、按两性煤判定方法得到，相邻两类炼焦煤比例之和大于80％，并且单一煤类的比例不低于30％，判定该煤种为两性煤，同时根据上述参数判断得到，该煤种为以肥煤为主体成分的焦煤类两性煤(GB/T5751-2009国家标准为焦煤，煤岩学指标镜质组反射率分类结果为肥煤)。

实施例2

一种炼焦煤种类分类的判别方法，经过下列步骤：

S1、检测“斯坦达”炼焦煤的工艺指标，包括：Vdaf为22.93％、G值为89、最大平均反射率为1.024，其反射率分布0.9-1.2为55.60％，1.2-1.5为30.01％；

S2、将含10％水分的261kg炼焦煤装入200kg试验焦炉内，在1050-1010℃的加热条件下，干馏16.5小时，获得198kg焦炭；

S3、按GB/T 2006-2008标准规定的方法，检测200kg焦炉焦炭试样的冷态抗碎强度M40为69.80％；

S4、按GB/T 4000-2008标准规定的方法，检测200kg焦炉焦炭试样的热态反应后强度CSR为55.73％；

S5、根据表观判断得到，焦炭块度较小，熔融较好且碎，结焦性能类似气肥煤；

S6、按两性煤判定方法得到，相邻两类炼焦煤比例之和大于80％，并且单一煤类的比例不低于30％，判定该煤种为两性煤，同时根据上述参数判断得到，该煤种为以气肥煤为主体成分的焦煤类两性煤(GB/T5751-2009国家标准为焦煤，煤岩学指标镜质组反射率分类结果为肥煤)。

实施例3

一种炼焦煤种类分类的判别方法，经过下列步骤：

S1、检测盘江炼焦煤的工艺指标，包括：Vdaf为32.29％、G值为86、最大平均反射率为0.975，其反射率分布0.8-0.9为38.30％，0.9-1.2为43.9％；

S2、将含10％水分的261kg炼焦煤装入200kg试验焦炉内，在1050-1010℃的加热条件下，干馏16.5小时，获得197kg焦炭；

S3、按GB/T 2006-2008标准规定的方法，检测200kg焦炉焦炭试样的冷态抗碎强度M40为29.28％；

S4、按GB/T 4000-2008标准规定的方法，检测200kg焦炉焦炭试样的热态反应后强度CSR为73.13％；

S5、根据表观判断，焦炭块度呈条状，熔融较好，致密且脆，结焦性能类似肥煤；

S6、按两性煤判定方法该煤种为以肥煤为主体成分的1/3焦煤类两性煤(GB/T5751-2009国家标准为1/3焦煤，煤岩学指标镜质组反射率分类结果为肥煤)。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。