基于煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)預(yù)測焦炭熱性質(zhì)

段紅霞

（汾西礦業(yè)煤質(zhì)運銷中心，山西 介休 032000）

引言

近年來我國噴煤水平逐漸提高，但是隨著此類能力的提升，相關(guān)工作也對噴煤量提出了更高的要求，尤其是針對焦炭的熱性質(zhì)。根據(jù)生產(chǎn)實踐工作，焦炭的熱性質(zhì)可以直接決定高爐爐缸的實際情況，一般情況下CRI 數(shù)據(jù)應(yīng)該低于原有的26%，而CSR數(shù)據(jù)需要保持在66%以上。如果站在經(jīng)濟的角度上分析此類問題，則需將CRI 控制在以上兩類數(shù)據(jù)之間。在國外的煤炭數(shù)據(jù)中，分析出流動度和堿度可以進行相應(yīng)的預(yù)測工作，再結(jié)合相應(yīng)的預(yù)測方法，將其指定成為模型，通過對模型的數(shù)據(jù)分析，確保焦炭的強度，以此判斷出焦炭的熱性質(zhì)。

1 試驗方法

此次進行試驗的單種煤一共有19 種，配合煤一共有64 種，全部進行了SCO 煉焦試驗，具體情況如表1 所示。在試驗的過程中主要針對以下幾個數(shù)據(jù)作出了分析，首先是黏結(jié)指數(shù)，其次是膠質(zhì)層厚度和膨脹度，再次是流動情況和工業(yè)情況，最后是煤炭的灰分分析。所有試驗的單種煤均是典型煤。單種煤性質(zhì)較為廣泛。惰性物質(zhì)也包含在內(nèi)，因此進行CSR試驗時，應(yīng)該選擇一定方法對其進行支持，具體內(nèi)容如表2 所示。其中，SCO 煉焦試驗需要焦?fàn)t進行，焦?fàn)t具體情況如表3 所示。

表1 單種煤配合煤

表2 試驗條件

表3 試驗條件

2 單種煤數(shù)據(jù)的分析

2.1 單種煤煤化度對焦炭熱性質(zhì)的影響

通過上述試驗發(fā)現(xiàn)，影響單種煤煤化度的主要因素是揮發(fā)程度和焦碳熱之間的關(guān)系，其中，煤的揮發(fā)程度與CRI 和CSR 之間存在著密不可分的關(guān)系，因此需要得到高度重視。在實驗中還發(fā)現(xiàn)，如果煤化度逐漸提升，那么焦炭熱中的CSR 就會持續(xù)上升，而CRI 與之相反，會以最快的速度下降，并且煤炭的揮發(fā)分的范圍在22%～26%，所以焦炭中的CSR 和CRI較為良好，并且組織反射率也被控制在了1%左右，因此此階段的焦炭熱性質(zhì)處于最為良好的狀態(tài)下。

2.2 單種煤黏結(jié)性指標(biāo)對焦炭熱性質(zhì)的影響分析

此類實驗影響工作結(jié)合了4 種煤質(zhì)作出分析，一般情況下，煤炭的黏結(jié)性指標(biāo)與CSR 和CRI 之間存在著密不可分的關(guān)系，還會受到兩項數(shù)據(jù)影響，因此需要對其高度控制，才可確保整體數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為其后續(xù)工作奠定良好基礎(chǔ)。但是規(guī)律較為一致，此種規(guī)律在一定基礎(chǔ)之上存在著可判定規(guī)律，并且其中煤的黏結(jié)性會直接影響到焦炭熱性質(zhì)的實際情況，所以根據(jù)線性數(shù)據(jù)可以看出二者之間的關(guān)系，但一般情況下，相關(guān)數(shù)據(jù)都可達到0.96 左右。此時單種煤黏結(jié)性對于焦炭熱性質(zhì)的影響力度較大，并且整體影響力度較大[1]。

2.3 單種煤無機組分與焦炭熱性質(zhì)之間的關(guān)系

對于煤炭而言，無機組也就是煤炭內(nèi)部的礦物質(zhì)組織，在實際的煉焦工作中起到了轉(zhuǎn)化的作用，以此將其轉(zhuǎn)化成為焦炭中的各類物質(zhì)，所以此類物質(zhì)對于煤炭的組成有著較大的影響作用。而此類組織對于焦炭的融合反應(yīng)具有一定的催化作用，在實際情況下，焦碳熱性質(zhì)也會被影響，因此需要重視無機組變化情況。但是當(dāng)前我國單種煤中的無機組實際情況來看，其中大部分的礦物質(zhì)均不能對煤炭的焦碳熱性質(zhì)造成影響，能夠起到影響作用的是酸性鹽類物質(zhì)，此類物質(zhì)在發(fā)生催化作用時，會發(fā)生明顯變化，而堿性鹽類的催化作用較大，因此結(jié)果較為明顯。此次試驗，煤炭的礦物質(zhì)催化指數(shù)可以直接定位MCI，在進一步考察的過程中催化指數(shù)和焦炭熱性質(zhì)之間有強大的關(guān)系，并且在實際數(shù)據(jù)中看出具體數(shù)據(jù)也可以控制在0.96 左右[2]。

3 配種煤的性質(zhì)對焦炭熱性質(zhì)的影響

3.1 配煤灰分的影響

在此次試驗中，相關(guān)試驗人員還發(fā)現(xiàn)煤的混合成分也會直接影響到焦碳熱的性質(zhì)，因此在試驗的過程中也得到了相應(yīng)的影響數(shù)據(jù)。配種煤與單種煤相比較，通過試驗配種煤灰分容易被發(fā)現(xiàn)，而單種煤額灰分并不能對焦碳熱的性質(zhì)造成較大影響，所以說配種煤灰分影響力度較大。

3.2 配合煤強黏比對焦炭熱性質(zhì)的影響因素分析

配合煤中的強黏比指標(biāo)主要指的是肥煤和焦煤之間的比例分配情況，在實際的配比工作中，應(yīng)用了42 個配煤方案，以此對焦碳熱性質(zhì)做出了相應(yīng)的分析。根據(jù)分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，如果配合煤整體黏度較大，那么CRI 會形成持續(xù)下降的狀態(tài)，而CSR 會出現(xiàn)持續(xù)上升的局面；如果黏度不滿足一定需求，那么不會發(fā)生較大變化。因此對于配合煤而言，自身的強黏比對于焦炭熱性質(zhì)的影響較大，甚至起到了決定性作用，因此需要相關(guān)試驗人員重視此項內(nèi)容。

3.3 型煤配比對焦炭熱性質(zhì)的影響

此次試驗中配合煤的配比主要應(yīng)用的有3 種，分別為0、15%、25%，因此分析出來的結(jié)果也有3種，具體分析結(jié)果顯示，型煤配比對于煤質(zhì)自身的焦炭熱性質(zhì)也能造成較大影響，并且在實際試驗過程中，配比直接決定煤炭熱性質(zhì)。主要原因為，在正常的生產(chǎn)工作中加入相應(yīng)的型煤料后，焦炭的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，尤其是氣孔結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大的變化，因此也導(dǎo)致了焦炭熱性質(zhì)發(fā)生了一定變化，并且整體變化力度較強[3]。

4 數(shù)據(jù)檢驗?zāi)Ｐ蛯固亢兔嘿|(zhì)的影響因素

高爐大噴煤對焦炭熱性質(zhì)的影響極為嚴重，為了規(guī)避影響問題需要相關(guān)工作人員不斷精確試驗結(jié)果，確保試驗結(jié)果能夠為后續(xù)工作提供良好理論支撐，從而也可以通過此類方式降低焦炭生產(chǎn)的成本，從而控制整體成本開銷，以此確保噴煤的質(zhì)量，并且讓其滿足實際穩(wěn)定需求。相關(guān)實驗人員在應(yīng)用各類數(shù)據(jù)模型對此項內(nèi)容進行分析時，需要對其作出與實際生產(chǎn)值之間的關(guān)系，將其誤差判定出來，為其后續(xù)分析結(jié)果提供理論支撐，從而總結(jié)出焦炭生產(chǎn)工作中的重要數(shù)據(jù)價值，因此為后續(xù)奠定參考需要。在數(shù)據(jù)預(yù)測分析中，相關(guān)工作人員發(fā)現(xiàn)配型煤能夠直接改變焦炭熱的性質(zhì)以此為后續(xù)工作提供相應(yīng)需求，特別是將其應(yīng)用在高揮發(fā)煤的過程中，此效果較為良好，或者將其應(yīng)用在黏結(jié)性較弱的煤中效果也比較強，因此對于焦炭熱的作用均能發(fā)揮出相應(yīng)作用，并且整體效果較為良好。在驗證煤質(zhì)分析與焦炭熱性質(zhì)關(guān)系時，可以總結(jié)上述數(shù)據(jù)理論內(nèi)容，在實際數(shù)據(jù)對比中實驗數(shù)據(jù)與對比數(shù)據(jù)之間存在一定差異性，并且整體差異較大，但是科學(xué)價值和科學(xué)性較為權(quán)威。如果將礦物質(zhì)催化劑的指數(shù)應(yīng)用在數(shù)據(jù)模型之中，那么則可以對分析焦碳熱性質(zhì)提供借鑒數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)據(jù)內(nèi)容確保多者之間的關(guān)系。

5 焦炭熱量預(yù)測

在大量的數(shù)據(jù)分析和相關(guān)工作人員的工作經(jīng)驗中發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)工藝和煤炭的性質(zhì)也會影響焦炭的質(zhì)量，因此我國此項工作還需要結(jié)合工藝內(nèi)容進行。當(dāng)前我國焦炭工藝包括備煤工藝和煉焦工藝。其中，備煤工藝包括了4 種類型：配合、粉碎、預(yù)熱、添加。煉焦工藝一共有2 種，一是煉焦溫度，二是煉焦速度。備煤工藝和煉焦工藝對于焦炭熱性質(zhì)起著重要作用，一般的煤料需要簡化分析才可對其各方面性質(zhì)進行明確，從而得出數(shù)據(jù)，不斷對相關(guān)工作提供理論支撐。

6 結(jié)論

綜上所述不難看出，隨著我國煉焦量的不斷提升，我國需要不斷提高自身能力和技術(shù)情況，以此確保此項工作可以順利執(zhí)行，在一定基礎(chǔ)之上發(fā)揮出自身作用，同時加強煉焦質(zhì)量的影響力度，對其正確使用，并且科學(xué)預(yù)測，從而深化我國煉焦技術(shù)，不斷完善此項工作。