[發明專利]一種預測焦炭硫分的方法

有效

• 申請號: 201710986531.6
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107525882B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 王美君;申巖峰;常麗萍;孔嬌;王建成;鮑衛仁
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G01N31/12
• 分類號: G01N31/12;G01N21/3504
• 代理公司: 太原華弈知識產權代理事務所 14108
• 代理人: 王哲

本發明公開了一種預測焦炭硫分的方法，先測定原料煤的硫分、揮發分、以及內在礦物質含量，代入如下計算公式：，計算所得的S值即為用原料煤煉焦所得的焦炭產品硫分的預測值；將所得預測值與10kg小焦爐試驗、300kg焦爐試驗及7.63m焦爐試驗結果進行了比較，預測精度高，對煤種的適用性強，不會因煤種、配煤方案及焦爐性質的改變而產生較大的波動。本發明的預測焦炭硫分方法考慮了煉焦過程中影響焦炭硫分多種因素，預測結果更具科學性和準確性，并且擴大了煉焦用煤范圍，降低了配煤成本。

技術領域

本發明屬于焦化行業配煤煉焦技術領域，是一種針對配煤煉焦生產中預測焦炭硫分的方法。

背景技術

隨著煤炭資源的大幅度開采和利用，優質煉焦煤資源儲量所占比例急劇下降，優質煉焦煤資源的短缺造成其價格上漲，增加了焦炭的生產成本。而煤焦行業不景氣造成焦化企業不得不通過降低優質煉焦煤的配比，利用其他劣質煤焦肥煤（高灰、高硫煤）部分替代優質煉焦煤進行配煤煉焦。硫分作為衡量焦炭質量的主要指標參數之一，焦炭中硫含量的高低直接影響焦化企業的經濟效益。而焦化企業為了生產能夠符合規定指標的焦炭，一般會在實際生產過程之前對焦炭的硫分進行預測。但隨著配煤方案的改變，現行的一些預測模型和經驗公式難以適應目前配煤工藝。

目前，各焦化企業一般是根據長期生產實踐，再結合配煤專家的經驗來進行配煤方案的設計與優化，進而對焦炭硫分進行預測。由于焦炭中的硫分大多直接來源于配合煤或由煉焦過程中各相互作用產生，因此從總體上看，配合煤硫分與焦炭硫分之間具有較好的線性相關性，配合煤硫含量及形態直接影響著焦炭中的硫分，焦化企業采用的焦炭硫分預測模型也以S_焦=a*S_煤+b等形式為主，僅將焦炭硫分與配煤硫分直接關聯或輔以配煤比、全焦率等參數。

但是，在配煤煉焦過程中，除了配煤硫分這一影響焦炭硫分的最為直接的因素，煤中揮發分及一些內在礦物質也將對焦炭硫分產生影響。煤中的揮發分一方面可以粗略預測煤中硫的存在形態，另一方面可以促進熱解過程中產生的含硫氣體更快的進行釋放。煤中一些內在礦物質在煉焦過程中會發生分解產生CaO、Fe₂O₃、MgO等化合物，這些化合物將對硫的遷移釋放起到促進或抑制作用，從而最終影響到焦炭硫分。因此，如果不能對這些影響焦炭硫分的煤質因素進行充分的考慮與探究，那么建立的焦炭硫分預測模型的精度也必將大為降低，這也將進一步影響到配煤方案的正確設計，并且直接造成焦炭質量的波動，使高爐操作和技術經濟指標發生改變，對生產過程產生極為不利的影響。

綜上所述，現有焦炭硫分預測模型大多都有一定的局限性，往往僅適用于特定的企業，而且對于實際煉焦過程中影響焦炭硫分的因素沒有進行更深層次的分析研究，通過這些傳統的經驗公式對焦炭硫分進行預測，一方面缺乏科學的理論依據，另一方面經驗公式無法確定配煤中各煤種在煉焦過程中交互作用對硫分變遷的影響，無法真實、準確地去預測在配煤煉焦過程中焦炭中硫分的含量。未來隨著煉焦工業的發展，對焦炭的質量要求將會不斷提高，而煉焦煤尤其是優質煉焦煤資源作為不可再生資源儲量又在不斷減少，因此有必要更進一步的探討煉焦過程中影響焦炭硫分的各項因素，對焦炭硫分進行更為合理精確的預測，降低煉焦成本，盤活焦化產業。

發明內容

為了解決現有焦炭硫分預測模型中存在的不足，本發明公開了一種預測焦炭硫分的方法，充分考慮了單種煤和配合煤中硫分、揮發分、內在礦物質等因素在煉焦過程中對焦炭硫分的影響，對焦炭硫分的預測更精確，具有廣泛的工業應用價值。

本發明是通過如下技術方案實現的：

本發明公開了一種預測焦炭硫分的方法，具體為：測定原料煤的硫分、揮發分、以及內在礦物質的含量，代入如下計算公式：，

式中：

S—原料煤煉焦所得焦炭干燥基硫分預測值，%；

S₁—原料煤的干燥基硫分，%；