[发明专利]利用煤胶质体性能和官能团结构特征提高焦炭块度的方法

说明书

本发明提供了一种利用煤胶质体性能和官能团结构特征提高焦炭块度的方法：获得焦炭平均块度指标；测定各单种煤的胶质层指数Y，基氏流动度，灰分，硫分，灰成分和挥发分；选定一个生产配比；设定P值表征煤的胶质体性能，计算P值；设定B值表征煤的支链化程度，计算支链化程度指标B值；控制P值和B值；若焦炭块度要求为49～50mm，控制P≥130，且B≥0.35，若焦炭块度要求为48～49mm，控制P≥100，且B≥0.30；判断P值和B值是否满足要求。本发明不必对炼焦用配合煤各个指标进行检测，在较短时间内即可得到配合煤焦化过程的特点，能够为5.5m捣固焦炉焦炭块度的调整和确定提供可靠的依据。

技术领域

本发明属于煤焦化工领域，尤其涉及一种利用煤胶质体性能和官能团结构特征提高焦炭块度的方法。

背景技术

随着国家政策的引导与炼铁技术的进步，特别是《产业结构调整指导目录(2019年本)》发布以来，将容积400立方米及以下炼钢用生铁高炉列为淘汰类，将容积400立方米以上1200立方米以下炼钢用生铁高炉列为限制类，高炉大型化发展是未来必然趋势。随着高炉的大型化，焦炭作为支撑骨架作用越来越重要，为保证料柱的透气性，降低高炉压差，不仅要求焦炭有良好的冷、热态性能，还要求焦炭有合适的块度和均匀性。捣固炼焦作为一种能减少优质炼焦煤用量、降低焦炭成本的方法在我国发展迅速，国内大多数独立焦化企业采用捣固炼焦方式。由于受配煤结构影响，捣固焦炭块度较小，平均块度一般为45～47mm，无法满足中大型高炉焦炭平均块度48～50mm的要求。因此，提高焦炭块度成为了行业关注热点。

焦炭块度与所用炼焦煤性质息息相关，尤其受热解胶质体性质和黏结性的影响。测定煤黏结性和结焦性的实验室方法很多，常用的方法有：坩埚膨胀序数、罗加指数、黏结指数、基氏流动度、胶质层指数、奥阿膨胀度和格金焦型等。由于成煤过程和成煤植物不同造成了炼焦煤种类的多样性和基本性质的复杂性。上述每个指标都侧重表征煤性质的某一方面，各指标之间既有关联，又没有明确关系，采用不同煤质指标评价相同煤种会得出不同的结果。

发明内容

本发明提供了一种利用煤胶质体性能和官能团结构特征提高焦炭块度的方法，不必对炼焦用配合煤各个指标进行检测，在较短时间内即可得到配合煤焦化过程的特点，能够为5.5m捣固焦炉焦炭块度的调整和确定提供可靠的依据。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

利用煤胶质体性能和官能团结构特征提高焦炭块度的方法，包括如下步骤：

1)获得焦炭平均块度指标；

2)测定各单种煤的胶质层指数Y，基氏流动度，灰分，硫分，灰成分和挥发分；

3)选定一个生产配比，调整该配比，调整配比方法为提高Y≥20mm的单种煤的比例，或提高基氏最大流动度MF≥2000ddpm的单种煤的比例，或提高软固化温度区间ΔT≥85℃的单种煤的比例；

4)按调整后的配比配煤，测定配合煤的胶质层指数、基氏流动度、傅里叶红外曲线(FTIR)和挥发分V_daf；

5)设定P值表征煤的胶质体性能，且令：

P＝Y*lgMF*ΔT/V_daf，其中ΔT＝T3-T1；

Y—胶质层最大厚度，mm；

MF—基氏最大流动度，ddpm；

T1—初始软化温度，℃；

T3—固化温度，℃

ΔT—软固化温度区间，℃

根据步骤4)测得的胶质层指数、基氏流动度指标和挥发分，计算P值；