本發明涉及煉焦配煤,尤其涉及一種用于生產冶金焦炭的煉焦煤應用方法。
背景技術:
1、現階段,冶金焦化企業迫切需要解決成本、能耗、污染等影響生存經營的關鍵問題。而在冶金焦化生產過程中,煉焦煤的精準采購和科學應用是決定綜合生產成本、焦炭產品質量和綜合能耗的最重要環節,當前配煤煉焦生產面臨的主要問題如下:
2、①我國雖然是煤炭資源大國,但煉焦用煤資源占比并不高,其中優質煉焦煤占比更是較低,而且分布不均。同時,我國又是鋼鐵生產和消費大國,冶金焦炭的生產和消耗量十分巨大,煉焦用煤資源短缺已是不爭的事實。
3、②隨著高爐大型化和高爐生產技術的提升,高爐煉鐵對冶金焦炭的要求不斷提高,按照配煤煉焦原理,就需要消耗更多的優質煉焦煤進行生產,以達到提高焦炭質量的效果,這使得我國優質煉焦煤資源匱乏的問題愈加突出,已成為煉焦行業面臨的共性難題。
4、③因焦煤資源稀缺以及受利益驅使,國內焦煤市場混煤現象極其普遍,洗煤廠按國家標準規定的揮發分、g值、煤巖指標進行調配控制,將不同煤種混配,單一的煤質評價手段已越來越難以客觀評價煤的工藝性質,造成后續配煤準確度下降,嚴重影響焦炭質量的穩定與控制,也對后續焦爐的熱工控制等環節造成影響乃至導致能源浪費。
5、④煉焦煤資源的波動和評價、應用的不科學,勢必會影響焦炭質量,而焦炭質量的優劣直接影響高爐生產以及高爐的能耗和污染物排放。煉焦用煤的品質直接影響到企業的技術經濟指標,特別是鐵前原料成本。
6、針對上述問題,現有技術進行了一些相關的研究,如授權公告號為cn?105131996b的中國發明專利公開了一種“混配焦煤的配用方法”,根據單種煤的粗粒鑲嵌結構、纖維、片狀和同性結構將鏡質組平均最大反射率1.0%~1.5%,標準差s>0.1的混配焦煤分別進行區分配用,不僅解決了混配焦煤的定量配用問題,還可以在最大程度節省優質焦煤配用量的情況下,穩定焦炭質量,節約焦煤配比,降低配煤成本。授權公告號為cn?114544907b中國發明專利公開了“一種基于基氏流動度特征指標的混焦煤鑒別評價方法”,彌補了配煤煉焦領域煉焦煤質量檢測技術的不足,可以快捷準確的鑒別出不符合要求的混焦煤。授權公告號為cn?108753332?b的中國發明專利公開了“一種制備優質冶金焦炭的煉焦配煤方法”,將煉焦煤的揮發分指標、基氏流動度指標和煤巖學的煤鏡質組反射率、活惰比指標等恰當結合,有效克服了由于煤質的不均一性和常規煤質指標在評價指導煉焦配煤上的不足。通過此方法制備的焦炭質量穩定性及質量明顯提高,完全能夠滿足當前大容積高爐對焦炭質量的要求,同時配煤結構更加合理實用,有效調控配煤采購成本。
7、綜上所述,面對當前越來越復雜的煉焦煤資源和市場條件,提升煉焦煤的分析評價及應用技術,解決困擾冶金焦化企業的難題,具有重要的技術、經濟和社會意義。在此前提下,本發明提出了一種用于生產冶金焦炭的煉焦煤應用方法,通過構建以煉焦用單種煤評價分類模型、配合煤方案制定模型與焦爐溫度指標控制模型相結合的煉焦煤應用體系,實現煉焦煤在冶金焦炭生產中的高質量應用。
技術實現思路
1、本發明提供了一種用于生產冶金焦炭的煉焦煤應用方法,通過構建以煉焦用單種煤評價分類模型、配合煤方案制定模型與焦爐溫度指標控制模型相結合的煉焦煤應用體系,提高煉焦煤評價準確性及有效性,更好地指導優化配煤結構,節約優質煉焦煤用量,控制優化配煤成本;同時改善焦爐加熱系統控制,節約煤氣消耗,穩定提升焦炭質量,有利于節能減排,實現煉焦煤在生產冶金焦炭中的高質量應用。
2、為了達到上述目的,本發明采用以下技術方案實現:
3、一種用于生產冶金焦炭的煉焦煤應用方法,包括如下步驟:
4、(1)建立煉焦用單種煤分類模型;
5、對來煤進行取樣,完成包括煉焦用單種煤的鏡質體隨機反射率平均值rran在內的煤巖指標檢測分析,并計算鏡質體隨機反射率變異系數c.v;按照檢測分析結果對來煤進行分類;
6、(2)建立配合煤配制模型;
7、根據步驟(1)對來煤的分類,將各類煤按質量百分比制定配合煤方案,并保證配合煤中各類煤的質量百分比之和為100%:
8、(3)制定理論配煤方案并進行驗證;
9、根據步驟(2)建立的配合煤配制模型制定理論配煤方案;對按理論配煤方案配制的配合煤進行煤質指標檢測分析,如配合煤的鏡質體隨機反射率變異系數c.v指標滿足c.v>19、配合煤的最大流動溫度tmft對應的峰值半高寬溫度區間thalf≥31℃,則判定理論配煤方案合格,否則根據步驟(2)的配合煤配制模型重新制定理論配煤方案,直至判定為合格;
10、(4)根據驗證合格后的配煤方案進行配煤煉焦。
11、所述步驟(1)中,按照檢測分析結果,結合c.v及rran指標對來煤進行分類,分類標準如下:
12、c.v≤20且rran≤0.7的,劃分為c1類煤;
13、c.v≤14且0.7<rran≤0.95的,劃分為c2-1類煤;c.v>14且0.7<rran≤0.95的,劃分為c2-2類煤;
14、c.v≤12且0.95<rran<1.2的,劃分為c3-1類煤;c.v>12且0.95<rran<1.2的,劃分為c3-2類煤;
15、c.v≤12且1.2≤rran≤1.55的,劃分為c4-1類煤;c.v>12且1.2≤rran≤1.55的,劃分為c4-2類煤;
16、c.v≤10且1.55<rran<1.8的,劃分為c5-1類煤;c.v>10且1.55<rran<1.8的,劃分為c5-2類煤;
17、rran≥1.8的劃分為c6類煤;
18、對于0.7<rran≤0.95但vdaf>35的,直接劃分為c3-2類煤;對于1.0<rran<1.2但g<85的,直接劃分為c4-2類煤;對于1.2≤rran≤1.55但g<70的,直接劃分為c5-1類煤。
19、所述步驟(2)中,將c1類煤、c2-1類煤、c2-2類煤、c3-1類煤、c3-2類煤、c4-1類煤、c4-2類煤、c5-1類煤、c5-2類煤及c6類煤,按質量百分比制成配合煤,并保證配合煤中各類煤的質量百分比之和為100%:其中c1類煤的質量占比wc1≤12%,c2-1類煤與c2-2類煤的質量占比之和為5%≤wc2-1+c2-2≤24%;c3-1類煤與c3-2類煤的質量占比之和為9%≤wc2-1+c2-2≤31%;c4-1類煤與c4-2類煤的質量占比之和為32%≤wc4-1+c4-2≤61%;c5-1類煤與c5-2類煤的質量占比之和為5%≤wc5-1+c5-2≤21%;c6類煤的質量占比為w6≤11%。
20、所述配合煤中細度<50目的質量占比w0.5<25%。
21、所述步驟(4)中,根據判定為合格的理論配煤方案配制的配合煤進入焦爐煉焦后,根據配合煤的檢測指標進行焦爐溫度指標控制模型構建及調控;在維持焦爐安定系數k安≥0.8的前提條件下:①當配合煤的塑性區間tpr≥102℃且配合煤軟化溫度的標準溫度tist≤380℃時,延長焦爐周轉時間且調整值≤1h,同時降低標準溫度tist且調整值≤10℃;②當配合煤的塑性區間tpr≥102℃且配合煤軟化溫度的標準溫度tist>380℃時,延長焦爐周轉時間且調整值≤1h,同時降低標準溫度tist且調整值≤5℃;③當配合煤的塑性區間85℃≤tpr<102℃時,延長焦爐周轉時間且調整值≤0.5h,同時降低標準溫度tist且調整值≤5℃;④當配合煤的塑性區間tpr<85℃時,延長焦爐周轉時間且調整值≥0.5h,同時提高標準溫度tist且調整值≤5℃。
22、煉焦后采用干熄焦方式熄焦,控制干熄焦爐內焦炭料位高度占干熄焦爐風帽到裝焦口高度的55%~78%。
23、與現有技術相比,本發明的有益效果是:
24、通過構建以煉焦用單種煤評價分類模型、配合煤方案制定模型與焦爐溫度指標控制模型相結合的煉焦煤應用體系,提高煉焦煤評價準確性及有效性,更好地指導優化配煤結構,節約優質煉焦煤用量,控制優化配煤成本;同時改善焦爐加熱系統控制,節約煤氣消耗,穩定提升焦炭質量,有利于節能減排,實現煉焦煤在生產冶金焦炭中的高質量應用。