焦炭強(qiáng)度指標(biāo)間關(guān)系探討

張 千, 李麗芳, 李國善

(河北鋼鐵集團(tuán)邯鄲鋼鐵分公司焦化廠,河北 邯鄲 056015)

焦炭強(qiáng)度指標(biāo)間關(guān)系探討

張 千, 李麗芳, 李國善

(河北鋼鐵集團(tuán)邯鄲鋼鐵分公司焦化廠,河北 邯鄲 056015)

焦炭的冷態(tài)強(qiáng)度測定周期較短﹑成本低廉,而熱態(tài)性能測定周期相對較長﹑成本昂貴。因此,利用焦炭冷態(tài)強(qiáng)度預(yù)測熱態(tài)性能,不但對指導(dǎo)焦化生產(chǎn)具有一定的意義,而且利用各強(qiáng)度指標(biāo)間的關(guān)系可以檢驗(yàn)實(shí)際測量數(shù)據(jù)是否存在異常值。

焦炭;冷態(tài)強(qiáng)度;熱態(tài)性能;預(yù)測;回歸分析

引言

焦炭的冷態(tài)強(qiáng)度同熱態(tài)性能是目前我國冶金行業(yè)評價(jià)焦炭質(zhì)量的2個重要指標(biāo)[1]。焦炭的冷態(tài)強(qiáng)度又包括2個指標(biāo)——抗碎強(qiáng)度M40和耐磨強(qiáng)度M10,它們分別是指焦炭經(jīng)轉(zhuǎn)鼓后粒徑大于40 mm及小于10 mm的焦炭所占入鼓焦炭總重的比例。熱態(tài)性能也包括2方面的內(nèi)容:反應(yīng)性強(qiáng)度(CR I)和反應(yīng)后強(qiáng)度(CSR)。CR I是指焦炭在一定溫度下同CO2反應(yīng)能力的強(qiáng)弱;CSR是指反應(yīng)后焦炭經(jīng)轉(zhuǎn)鼓后粒徑大于10 mm的焦炭所占反應(yīng)后焦炭總重的比例。由于焦炭的冷態(tài)強(qiáng)度測定周期較短﹑成本低廉,而熱態(tài)性能測定周期相對較長且成本昂貴,所以,在一定程度上利用焦炭冷態(tài)強(qiáng)度預(yù)測熱態(tài)性能,不但對指導(dǎo)焦化生產(chǎn)具有一定的意義,而且各強(qiáng)度指標(biāo)間的關(guān)系也可以用來檢驗(yàn)實(shí)際測量數(shù)據(jù)是否存在異常值。

1 M40與CR I及M10與CSR關(guān)系[2-6]

選取邯鄲鋼鐵分公司焦化廠40 kg試驗(yàn)焦?fàn)t近2年的精煤冷態(tài)強(qiáng)度和熱態(tài)性能150組(去掉差異值)數(shù)據(jù)作回歸分析,以CR I為橫坐標(biāo)、M40為縱坐標(biāo)作X-Y散點(diǎn)圖(如圖1所示),以M10為橫坐標(biāo)CSR為縱坐標(biāo)作X-Y散點(diǎn)圖(如圖2所示)。

由圖1和圖2可知,焦炭的CR I與M40及CSR與M10均呈負(fù)相關(guān),具有一定的相互依存關(guān)系,可以進(jìn)行回歸分析。由SPSS軟件進(jìn)行回歸分析,得回歸方程如第43頁式(1)和式(2):

從回歸方程可知,由M40預(yù)測焦炭CR I的誤差較大,而由M10預(yù)測焦炭CSR的誤差則相對較小。

2 CSR與CR I關(guān)系

以CSR為橫坐標(biāo),以CR I為縱坐標(biāo),X-Y散點(diǎn)圖如圖3。

圖3 CSR與CR I關(guān)系

由圖3可知,焦炭的CSR與CRI呈負(fù)相關(guān),且相互依存度較高,進(jìn)行回歸分析,得回歸方程式(3):

3 結(jié)果分析

由式(1)對焦炭的反應(yīng)性CR I進(jìn)行預(yù)測。以預(yù)測值為橫軸、實(shí)際值為縱軸作散點(diǎn)圖,得圖4所示。

圖4 CR I的實(shí)際值與預(yù)測值關(guān)系

由式(2)對焦炭的反應(yīng)后強(qiáng)度CSR進(jìn)行預(yù)測。以預(yù)測值為橫軸、實(shí)際值為縱軸作散點(diǎn)圖,得圖5所示。

圖5 CSR實(shí)際值與預(yù)測值關(guān)系

從圖4和圖5可以看出,由耐磨強(qiáng)度M10預(yù)測CSR的預(yù)測值與實(shí)際值較為接近,而由抗碎強(qiáng)度M40預(yù)測CR I的預(yù)測值與實(shí)際值相差較大。主要原因可能是,在M10和CSR的測定中均受到恒力矩的作用,導(dǎo)致兩者相關(guān)程度較大;而焦炭的反應(yīng)性CR I同M40的測定均受到焦炭氣孔率及氣孔壁的影響,雖然有一定的相關(guān),但相關(guān)程度不大。由于M10同CSR的相關(guān)程度較大,而由圖3可知,CSR同CR I的相關(guān)程度也非常大,所以在應(yīng)用中同樣可以使用M10預(yù)測CR I。

4 結(jié)論

1)由圖1及方程式(1)中可以看出,M40同CR I有一定的相關(guān)性但相關(guān)程度較小,回歸方程為CR I= -0.673M40+83.805,R=0.437,預(yù)測結(jié)果誤差較大,不適合于預(yù)測焦炭質(zhì)量。

2)由圖2及方程式(2)中可以看出,M10同CSR有一定的相關(guān)性且相關(guān)程度較大,回歸方程為CSR= -2.477M10+81.657,R=0.694,預(yù)測結(jié)果誤差較小,可以在實(shí)際生產(chǎn)中作為參照。

3)由圖3及方程式(3)中可以看出,CSR同CR I之間的相互依存度較高,其回歸方程為CR I= -1.130CSR+92.806,R=0.830,預(yù)測結(jié)果比較準(zhǔn)確,具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

[1]謝海深,劉永新,呂 慶,等.焦炭質(zhì)量預(yù)測模型[J].沈陽東北大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2007,28(3):373-377.

[2]郝曉靜,杜 鋼,謝 植,等.模糊因果聚類模型在高爐焦比預(yù)測中的應(yīng)用[J].東北大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2005,26(4):363-366.

[3]單曉云,高志芳.應(yīng)用線性回歸預(yù)測焦炭硫分的研究[J].選煤技術(shù),2004(6):1-3.

[4]吳 翊,李永樂.應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)[M].上海:國防科技大學(xué)出版社,1995:1-248.

[5]Angeleri R.Predicting coke strength after reaction of blend in the sole-heated oven:57th Ironmaking Conference Proceedings[C].Canada:Toronto,1998:1061-1073.

[6]張 群,吳信慈,馮安祖,等.寶鋼焦炭質(zhì)量預(yù)測模型Ⅱ:焦炭質(zhì)量預(yù)測模型的建立和應(yīng)用[J].燃料化學(xué)學(xué)報(bào),2002,30(4):300-305.

Abstract:The coke cold strength measurement cycle is shorter and low cost,but the coke thermalpropertiesmeasure cycle is relatively long and cost high,so we can use cold strength to forecast thermal properties not only have some significance of direct coking production,and the relationship between the strength index can be used to test the actualmeasurement data exists abnor mal values.

Key words:coke;cold strength;thermal properties;forecast;regression analysis

Research on the relationship between coke strength index

ZHANG Qi an,L IL i-fang,L I Guo-shan
(The Coking Plant of Hebei Iron&Steel Group Han-steel,Handan Hebei056015,China)

TQ52

A

1004-7050(2010)06-0042-02

2010-07-10

張 千,男,1983年出生,2007年畢業(yè)于武漢理工大學(xué),助理工程師,從事焦煤、焦炭的質(zhì)量檢驗(yàn)工作。