一种基于配合煤塑性体流变特性的配煤方法与流程

本发明涉及配煤炼焦，具体为一种基于配合煤塑性体流变特性的配煤方法。

背景技术：

1、目前，使用焦煤、肥煤、气煤、1/3焦煤、瘦煤、弱黏结性煤等进行配合炼焦时，配煤用到的方法主要有经验配煤、重点指标调控配煤和煤岩配煤方法。其中，经验配煤方法主要依据生产实践经验，配合实验室规模炼焦试验和工业试验的验证，将炼焦配煤中最关注的灰分、挥发分、黏结指数、胶质层指数等指标控制在合理范围内，以此进行焦炭质量预测与调控，来指导日常炼焦配煤工作。在经验配煤基础上升级出现了重点指标调控配煤方法，是将炼焦配煤中最关注的指标控制在合理范围内，比如v-mf法、v-g法等。目前，使用最多的是煤岩配煤方法，通过煤岩测试镜质体反射率判断煤种是否为单一煤种，测试煤岩显微组成来调控活性组分和惰性组分的含量，再综合考虑黏结指数、胶质层指数、灰分和硫分等指标来调控配合煤的组成。

2、在煤源稳定，供煤基本为单种煤的条件下，经验配煤发挥了一定的指导作用。但当煤源多变、来煤掺混现象严重时，经验配煤方法应对性较差，且难以实现精细化配煤。炼焦煤的重点指标配煤方法也是存在较多的弊端，黏结指数和胶质层指数只能表征胶质体的黏结性和胶质体的数量，而最大流动度不能表征胶质体在整个流变区间的流动性。目前，使用最多的是煤岩配煤方法，通过煤岩测试镜质体反射率判断煤种是否为单一煤种，测试煤岩显微组成来调控活性组分和惰性组分的含量，再综合考虑黏结指数、胶质层指数、灰分和硫分等指标来调控配合煤的组成。但是，煤岩配煤方法在实际使用时也存在较多问题，由于炼焦煤的镜质组、惰质组、矿物质等显微组成的含量以及焦炭的光学显微组织特征的检测基本上需要通过人工进行判定，无法利用煤岩分析仪自动获取，而由于操作人员对煤岩学的掌握水平不同造成测试结果的偏差较大。炼焦煤中的活性组分和惰性组分并不能简单机械的通过镜质组、惰质组、壳质组等含量来判定，需要深入分析其组分和结构的特征，所以真正的煤岩配煤方法在焦化企业推广具有较大难度。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于配合煤塑性体流变特性的配煤方法。实现料场底煤集中大比例使用条件下，生产出高质量冶金焦炭。

2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

3、一种基于配合煤塑性体流变特性的配煤方法，该方法具体包含以下步骤：

4、1)选取三种以上炼焦煤的煤样作为骨架煤样，给出各煤样的初步配比，形成初步配煤结构；

5、2)分别将上述骨架煤样以及按初步配煤结构混配的配合煤，制取粒度<0.425mm的煤样，分别取5g制好的煤样进行吉氏流动度分析；

6、3)若第一种炼焦煤的胶质体塑性温度区间在380℃～510℃、第二种炼焦煤的胶质体塑性温度区间在320℃～490℃、第三种炼焦煤的胶质体塑性温度区间在340℃～480℃，配合煤的流动度对数积分面积在150～200之间，且配合煤胶质体在设定流动度下维持10min～25min，则此配煤结构符合配煤的要求，配煤完成；

7、4)若骨架煤种的塑性温度区间搭接、配合煤流动度对数积分面积、配合煤胶质体在设定流动度下维持时间未达到其中任何一项指标的要求，则重复循环步骤1)和步骤2)，直至配煤结构符合指标的要求。

8、进一步地，所述步骤1)中，选取四种炼焦煤的煤样作为骨架煤样，第一至三种炼焦煤为焦煤、肥煤、1/3焦煤，第四种炼焦煤为瘦煤；所述步骤3)中，若焦煤的胶质体塑性温度区间在380℃～510℃、肥煤的胶质体塑性温度区间在320℃～490℃、1/3焦煤的胶质体塑性温度区间在340℃～480℃，则此配煤结构符合配煤的要求。

9、进一步地，所述步骤2)中，所述煤样中，粒度<0.2mm的煤样的质量百分比含量＜50％。

10、进一步地，所述步骤3)中，lgmf为流动度，1.5＜lgmf＜3.5。

11、与现有方法相比，本发明的有益效果是：

12、1、本发明通过控制骨架煤种的塑性温度区间搭接，能够保证配合煤中各单煤的胶质体在初始软化、最大流动、固化的整个流变过程中实现首尾衔接，保证在配合煤的塑性过程中活性组分和惰性组分始终在进行融并结合。

13、2、配合煤的流动度对数积分面积表征的是配合煤在整个流变过程中所产生胶质体的数量，流动度积分面积过小说明配合煤中配入的低变质程度的煤或弱黏结煤过高，流动度积分面积过大说明配合煤中配入高流动性的煤样过多，均会影响焦炭的气孔结构和冷热强度等。

14、3、配合煤的吉氏流动度曲线表征的是胶质体整个流变过程，但在前期的初始软化阶段和后期的逐渐固化阶段的流动性稍差，通过控制配合煤胶质体在较高流动度下(1.5＜lgmf＜3.5)维持的时间，可以保证配合煤所产生胶质体的流动性质量。

15、总之，本发明通过控制骨架煤种胶质体的塑性温度区间的搭接，配合煤流动度积分面积以及在较高流动性下的维持时间等，合理控制配合煤的组成和结构，使配合煤中的活性显微组分和惰性组分可以充分的融并与结合，从而获得高质量的焦炭产品。

16、单种煤或是配合煤使用的流动度指标包括最大流动度、软化温度、最大流动度温度、流动度部分区域等指标，与现有技术相比，本发明能够真实全面地表征炼焦煤在成焦过程中所产生的胶质体的数量以及胶质体在整个塑性温度区间的流变特性。

技术特征：

1.一种基于配合煤塑性体流变特性的配煤方法，其特征在于，该方法具体包含以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于配合煤塑性体流变特性的配煤方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的一种基于配合煤塑性体流变特性的配煤方法，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的一种基于配合煤塑性体流变特性的配煤方法，其特征在于，

技术总结本发明涉及配煤炼焦技术领域，具体为一种基于配合煤塑性体流变特性的配煤方法，本发明通过控制骨架煤种胶质体的塑性温度区间的搭接，配合煤流动度积分面积以及在较高流动性下的维持时间等，合理控制配合煤的组成和结构，使配合煤中的活性显微组分和惰性组分可以充分的融并与结合，从而获得高质量的焦炭产品。单种煤或是配合煤使用的流动度指标包括最大流动度、软化温度、最大流动度温度、流动度部分区域等指标，与现有技术相比，本发明能够真实全面地表征炼焦煤在成焦过程中所产生的胶质体的数量以及胶质体在整个塑性温度区间的流变特性。技术研发人员：王旭,甘秀石,侯士彬,武吉,王超,朱庆庙,赵振兴,钢林成,翟立成,刘双义受保护的技术使用者：鞍钢股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/26