【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冶炼，具体为一种用于高炉焦炭和煤粉燃料的优化评价方法及系统。
技术介绍
1、随着钢铁工业对高效、低成本和环保燃料的需求日益增长，优化高炉燃料结构，提高焦炭和煤粉的利用效率，同时减少环境污染，已成为研究焦点；然而，传统的性能评价方法无法全面、精确地评估焦炭和煤粉在高炉中的综合性能及其对炼铁效率的影响；因此，需要更全面、精确的焦炭及煤粉的评价方法，以应对钢铁产业的需求。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种可对焦炭及煤粉性能进行全面评价，以此提高炼铁效率和环境友好性的用于高炉焦炭和煤粉燃料的优化评价方法及系统。
2、本专利技术要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种用于高炉焦炭和煤粉燃料的优化评价方法，该方法的步骤如下：
3、(1)首先确定评价焦炭和煤粉的物理性质、化学成分和反应性能；
4、(2)通过焦炭和煤粉的物理性质、化学成分和反应性能建立综合评价模型，并通过综合评价模型对焦炭和煤粉进行评分，选择评分最高的焦煤和煤粉品种作为待使用焦煤和煤粉；
5、(3)对高炉生产的历史焦煤及煤粉的物理性质、化学性能、反应性能以及高炉技术经济指标数据进行预处理和分析，并对数据进行归一化或标准化处理，以确保不同尺度之间的一致性，分析历史用焦炭和煤粉的物理性质、化学成分和反应性能与高炉技术经济指标之间的相关性，并确定焦炭和煤粉的最佳使用量。
6、优选地，步骤(1)中，焦炭的物理性质包括40mm～80mm粒
7、优选地，所述焦炭的40mm～80mm粒级焦炭百分数为式中si为40mm～80mm粒级焦炭的筛分百分数，mi为40mm～80mm粒级焦炭的试样质量，m为试样总重量，i为40mm～80mm粒级范围；所述的焦煤气孔率是根据gb/t4511.1-2008即焦炭真相对密度、假相对密度和气孔率的测定方法去测定焦炭的气孔率pt，且式中d为焦炭的真相对密度，da为焦炭的假相对密度；所述焦炭的抗碎强度m40和耐磨强度m10是根据gb/t2006-2008即焦炭机械强度的测定方法去测定焦炭的抗碎强度m40和耐磨强度m10，且式中m为入鼓焦炭的质量，m1为出鼓后大于40mm粒径焦炭的质量，m2为出鼓后小于10mm粒径焦炭的质量；所述煤粉的粒径分布是使用激光粒度仪则定煤粉的粒度分布曲线，得到煤粉的特征粒径di，进而计算出煤粉的粒径分布指数pi，其中di为一个样品的累计粒度分布数达到i(10，25，50，75，90)％时所对应的粒径，且所述的煤粉比表面积ssa是根据gb/t 19587-2017即气体吸附bet法测定固态物质比表面积去测定煤粉的比表面积ssa，且ssa＝nmaml，其中nm为单分子层吸附量，am为bet法测定固态物质比表面积时bet图中纵坐标截距即分子横截面积，l为阿伏伽德罗常数6.022*1022；所述煤粉的显微组分是使用zk-vr9000c煤岩自动分析仪测定煤粉的镜质组和惰质组百分含量，其中镜质组含量为惰质组含量为其中ivi为镜质组含量，iin为惰质组含量，svitrinite为亮质组的面积，sinertinite为惰质组的面积，sfield为总视场面积；所述焦炭的空气干燥基水分mad、焦炭的空气干燥基灰分aad,coke、焦炭的空气干燥基挥发分vad,coke和焦炭的空气干燥基固定碳fcad均是通过gb/t 2001-2013即焦炭工业分析测定方法测定的；所述焦炭的全硫含量st,ad,coke是通过gb/t 2286-2017即焦炭全硫含量的测定方法测定的；所述煤粉的空气干燥基水分mad、煤粉的空气干燥基灰分aad,coal、煤粉的空气干燥剂挥发分vad,coal、煤粉的空气干燥基固定碳fcad,coal均是通过gb/t 30732-2014即煤的工业分析方法-仪器法去测定的；所述煤粉的硫分含量st,d,coal是通过gb/t 15224.2-2021即煤炭质量分级第2部分：硫分去测定的；所述焦炭和煤粉的碱金属含量是分别将焦炭和煤粉在110℃烘干箱中烘干24h以去除水分，然后利用破碎机将试样破碎成粒径小于200目的粉末，利用x射线荧光光谱分析仪xrf分别测定焦炭和煤粉中na2o和k2o的含量，进而计算出焦炭和煤粉试样中碱金属含量，且焦炭的碱金属含量煤粉的碱金属含量其中mna+k,coke为焦炭的碱金属含量，wna2o,coke为焦炭中na2o的质量分数，wk2o,coke为焦炭中k2o的质量分数，mna+k,coal为煤粉的碱金属含量，wna2o,coal为煤粉中na2o的质量分数，wk2o,coal为煤粉中k2o的质量分数；所述焦炭的反应性cri和反应后强度csr是通过gb/t4000-2017即焦炭反应性和反应后强度试验方法测定的；所述煤粉的综合燃烧特性指数其中(dw/dt)max为最大燃烧速度；(dw/dt)mean为平均燃烧速度；为着火温度下的燃烧速度；为煤的活性；为燃烧速度在着火点的转化率，ti为着火温度，tf为燃尽温度；可燃指数
8、优选地，所述的综合评价模型包括煤炭的综合评价模型和煤粉的综合评价模型构成，所述煤炭的综合评价模型为：
9、pcoke＝0.1×[f(si)+f(pt)+f(m10)+f(m40)+f(aad,coke)+f(vad,coke)+f(st,ad,coke)+f(mna+k,coke)+f(cri)+f(csr)]；
10、所述煤粉的综合评价模型为：
11、
12、其中，
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25、并且，当煤粉固定碳含量区间为<50、50～51、51～52、52～53、53～54、54～55、55～56、56～57、57～58、58～59、59～60、60～61、61～62、62～63、63～64、64～65、65～66、66～67、67～68、68～69、69～70、70～71、71～72、72～73、73～74、74～75、75～76、76～7本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于高炉焦炭和煤粉燃料的优化评价方法，其特征在于：该方法的步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种用于高炉焦炭和煤粉燃料的优化评价方法，其特征在于：步骤(1)中，焦炭的物理性质包括40mm～80mm粒级焦炭百分数、焦炭气孔率、焦炭抗碎强度M40和耐磨强度M10，煤粉的物理性质包括煤粉粒径分布、煤粉比表面积SSA、煤粉显微组分；焦炭的化学成分包括焦炭的空气干燥基水分Mad、焦炭的空气干燥基灰分Aad,coke、焦炭的空气干燥基挥发分Vad,coke、焦炭的空气干燥基固定碳FCad、焦炭的全硫含量St,ad,coke和焦炭在一定条件下的碱金属含量；煤粉的空气干燥基水分Mad、煤粉的空气干燥基灰分Aad,coal、煤粉的空气干燥剂挥发分Vad,coal、煤粉的空气干燥基固定碳FCad,coal、煤粉的硫分含量St,d,coal和煤粉在一定条件下的碱金属含量；焦炭的反应性能包括焦炭试样的反应性CRI和反应后强度CSR；煤粉的反应性能包括煤粉的综合燃烧特性指数S。
3.根据权利要求2所述的一种用于高炉焦炭和煤粉燃料的优化评价方法，其特征在于：所述焦炭的40m
4.根据权利要求3所述的一种用于高炉焦炭和煤粉燃料的优化评价方法，其特征在于：所述的综合评价模型包括煤炭的综合评价模型...
【技术特征摘要】
1.一种用于高炉焦炭和煤粉燃料的优化评价方法，其特征在于：该方法的步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种用于高炉焦炭和煤粉燃料的优化评价方法，其特征在于：步骤(1)中，焦炭的物理性质包括40mm～80mm粒级焦炭百分数、焦炭气孔率、焦炭抗碎强度m40和耐磨强度m10，煤粉的物理性质包括煤粉粒径分布、煤粉比表面积ssa、煤粉显微组分；焦炭的化学成分包括焦炭的空气干燥基水分mad、焦炭的空气干燥基灰分aad,coke、焦炭的空气干燥基挥发分vad,coke、焦炭的空气干燥基固定碳fcad、焦炭的全硫含量st,ad,coke和焦炭在一定条件下的碱金属含量；煤粉的空气干燥基水分mad、煤粉的空气干燥基灰分aad,coal、煤粉的空气干燥剂挥发分vad,coal、煤粉的空气干燥基固定碳fcad,coal、煤粉的硫分含量st,d,coal和煤粉在一定条件下的碱金属含量；焦炭的反应性能包括焦炭试样的反应性cri和反应后强度csr；煤粉的反应性能包括煤粉的综合燃烧特性指数s。
3.根据权利要求2所述的一种用于高炉焦炭和煤粉燃料的优化评价方法，其特征在于：所述焦炭的40mm～80mm粒级焦炭百分数为式中si为40mm～80mm粒级焦炭的筛分百分数，mi为40mm～80mm粒级焦炭的试样质量，m为试样总重量，i为40mm～80mm粒级范围；所述的焦煤气孔率是根据gb/t4511.1-2008即焦炭真相对密度、假相对密度和气孔率的测定方法去测定焦炭的气孔率pt，且式中d为焦炭的真相对密度，da为焦炭的假相对密度；所述焦炭的抗碎强度m40和耐磨强度m10是根据gb/t 2006-2008即焦炭机械强度的测定方法去测定焦炭的抗碎强度m40和耐磨强度m10，且式中m为入鼓焦炭的质量，m1为出鼓后大于40mm粒径焦炭的质量，m2为出鼓后小于10mm粒径焦炭的质量；所述煤粉的粒径分布是使用激光粒度仪则定煤粉的粒度分布曲线，得到煤粉的特征粒径di，进而计算出煤粉的粒径分布指数pi，其中di为一个样品的累计粒度分布数达到i(10，25，50，75，90)％时所对应的粒径，且所述的煤粉比表面积ssa是根据gb/t 19587-2017即气体吸附bet法测定固态物质比表面积去测定煤粉的比表面积ssa，且ssa＝nmaml，其中nm为单分子层吸附量，am为bet法测定固态物质比表面积时bet图中纵坐标截距即分子横截面积，l为阿伏伽德罗常数6.022*1022；所述煤粉的显微组分是使用zk-vr9000c煤岩自动分析仪测定煤粉的镜质组和惰质组百分含量，其中镜质组含量为惰质组含量为其中ivi为镜质组含量，iin为惰质组含量，svitrinite为亮质组的面积，sinertinite为惰质组的面积，sfield为总视场面积；所述焦炭的空气干燥基水分mad、焦炭的空气干燥基灰分aad,coke、焦炭的空气干燥基挥发分vad,coke和焦炭的空气干燥基固定碳fcad均是通过gb/t 2001-2013即焦炭...
【专利技术属性】
技术研发人员：于原浩，林滔，左海滨，荣涛，王映宏，刘力永，司连友，宋刚，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：
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