捣固焦热态性质预测模型的研究

捣固焦热态性质预测模型的研究

影响焦炭热态强度的因素很多。国内外许多研究者的研究结果证实，煤的变质程度、煤岩组成、煤的黏结性、炼焦工艺、煤的矿物质组成等因素均会影响焦炭的热态性质[1]。也建立了相关参数的预测模型，新日铁采用煤的最大流动度、灰分碱度为自变量，建立焦炭热性质关联模型[2]；加拿大炭化研究会采用煤的膨胀度、挥发分、碱度进行预测焦炭热性质[3]；美国内陆公司采用煤的塑性温度区间、灰分碱度、含硫量为自变量进行预测[4]；宝钢利用gmdh 方法建立了适用于sco焦炭的预测模型[5，6]；王光辉等在考虑了炭化室宽度b和高度l因素影响后，建立了以挥发分、黏结性、b 和l为变量的预测方法[7]，邯钢、梅山钢铁等也根据各自生产实际建立了适合本企业的预测模型。由于配煤实践和工艺条件的不同，各预测方法和模型有各自的适用范围，且需在实际生产中根据条件变化不断修正。

捣固焦炉因炼焦工艺的不同，变化因素各有利弊：

捣固后的装炉煤堆密度由740～760kg/m3提高到1120～1140 kg/m3；煤粒间的间隙减小，接触面积加大，改善了煤的黏结性，增大了膨胀压力，使焦炭结构致密，气孔率减小，改善了焦炭热性质。

煤料结构以低变质程度煤为主，中高阶变质程度煤比例较低，黏结性偏低。由于配合煤中低变质程度镜质组含量提高，即挥发份含量增加，煤料软化温度和分解温度降低，增加炼焦过程中瞬间固化

时的收缩度，降低了焦炭的热性质。

正常结焦时间由18～20小时延长到22～24小时，炼焦标准温度降低，结焦速度变慢，有利于降低反应性和提高反应后强度。

以上因素的变化，导致捣固炼焦与顶装炼焦在焦炭热性质的预测模型上存在较大区别。

从实际运行结果来看，所建捣固焦炭预测模型的误差范围都在国标要求的范围之内，平均数据和单样数据都很好地预测了焦炭的质量，与生产实际比较接近，较好的指导生产配比的调整。以上模型的建立，是在单种煤源稳定，配比变化不大，和加热制度相对稳定的前提下完成的，所选用的指标还不完整。

预测公式中变量越多，结果的偏差值越小，精确度越高。因此，焦炭预测模型应随着化验数据的丰富，引入越来越多的其它指标，不断修正完善。

参考文献

[1]郭治，杜銘华，曲思建.焦炭反应性及反应后强度预测模型研究与分析[j].煤炭学报，2005，30（1）：113-117.

[2]hara y， sakawa m， sakurai y. the assessment of coke quality with particular emphasis on sampling technique [a] . lu w k ed blast furnace coke： quality ， cause and effect

[c] . canada： mc master university， 1980. 1-38.

[3] angelerir. predicting coke strength after reaction of blend in the sole -- heated oven [a] . 57th ironmaking

conference proceedings [c] . canada： toronto， 1998. 1061-1073.

[4] valia h s. prediction of coke strengthafer reaction with co2 from coal analyses at inland steel company [j] . i & sm，1989 （5）：77-87.

[5]张群，吴信慈，冒建军，胡德生.利用煤质分析数据预测焦炭热性质[j].宝钢技术，2002，2：20-26.

[6]张群，吴信慈，冯安祖，等. 宝钢焦炭质量预测模型ⅱ、焦炭质量预测模型的建立和应用[ j] . 燃料化学学报，2002， 30 （ 4）： 300-305.

[7]王光辉，范程，田文中.焦炭热态性质预测模型的研究[j].燃料与化工，2009，40（1）：1-3.