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1、10申请公布号CN104140834A43申请公布日20141112CN104140834A21申请号201410335178122申请日20140715C10B57/0420060171申请人武汉钢铁（集团）公司地址430080湖北省武汉市武昌友谊大道999号A座15层72发明人鲍俊芳陈细涛盛军波薛改凤梁尚国陈胜春陈翔张雪红陈鹏王元生任玉明崔会明宋子逵项茹冯柏华郭琴谢传斌詹立志刘向勇万基才74专利代理机构武汉开元知识产权代理有限公司42104代理人王和平54发明名称基于结焦性的炼焦煤细分方法及在配煤中的应用57摘要本发明公开了一种基于结焦性的炼焦煤细分方法及在配煤中的应用。该方法包括如下步骤。
2、1确定影响炼焦煤结焦性的指标；2测定单种炼焦煤的平均最大反射率和焦炭光学组织结构，并根据的不同，分别再测定固软温度区间、基氏最大流动度或不再测定其它指标；3根据步骤2的测定结果，将炼焦煤细分为气煤1、气煤2、气肥煤、1/3焦煤1、1/3焦煤2、1/3焦煤3、肥煤1、肥煤2、焦煤1、焦煤2、焦煤3、焦煤4、瘦煤1和瘦煤2。本发明通过对炼焦煤进行细分，能够满足当前资源全球化和使用精细化的需求，使煤种资源得到有效配置。51INTCL权利要求书2页说明书10页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书10页10申请公布号CN104140834ACN104140834A1/2页。
3、21一种基于结焦性的炼焦煤细分方法，其特征在于该方法包括如下步骤1确定影响炼焦煤结焦性的指标11的低变质程度炼焦煤，确定镜质组平均最大反射率固软温度区间和焦炭光学组织结构为炼焦煤结焦性指标；12的炼焦煤，将镜质组平均最大反射率基氏最大流动度和焦炭光学组织结构确定为炼焦煤结焦性的指标；13的炼焦煤，将镜质组平均最大反射率和焦炭光学组织结构确定为炼焦煤结焦性的指标；2测定单种炼焦煤的平均最大反射率和焦炭光学组织结构，当单种炼焦煤的平均最大反射率为时，再测定该单种炼焦煤的固软温度区间，当单种炼焦煤的平均最大反射率为再测定该单种炼焦煤的基氏最大流动度，当单种炼焦煤的平均最大反射率为不再测定其它指标；3。
4、根据步骤2的测定结果，进行如下细分31当且固软温度区间80，且焦炭光学组织结构中同性结构与惰性结构之和50，分类为气煤1；当且固软温度区间80，且焦炭光学组织结构中同性结构与惰性结构之和50，分类为气煤2；32当且固软温度区间95，分类为气肥煤；33当且80固软温度区间95，分类为1/3焦煤1；当且80固软温度区间100，分类为1/3焦煤2；当且固软温度区间80，分类为1/3焦煤3；34当且固软温度区间100，分类为肥煤1；当且固软温度区间100，分类为肥煤2；35当1GMF250，且满足中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和60时，分类为焦煤1；当1GMF250，且满足中粒镶嵌、粗粒镶嵌。
5、与不完全纤维组分含量之和60时，分类为焦煤2；当1501GMF250，且满足中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完权利要求书CN104140834A2/2页3全纤维组分含量之和60时，也分类为焦煤2；当1501GMF250，且满足40中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和60时，分类为焦煤3；当1GMF250，且满足中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和40时，分类为焦煤4；当1GMF150，且满足中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和40时，也分类为焦煤3；当且满足中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和50时，也分类为焦煤1；当且满足40中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和50时，也。
6、分类为焦煤2；当且满足中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和40时，也分类为焦煤3；36当且满足粗粒镶嵌组分含量20时，分类为瘦煤1；当粗粒镶嵌组分含量20时，分类为瘦煤2。2权利要求1所述的基于结焦性的炼焦煤细分方法在配煤中的应用，其特征在于各单种煤按重量百分比为气煤1025；气煤2015；气肥煤020；1/3焦煤1040；1/3焦煤2020；1/3焦煤3020；肥煤1020；肥煤2030；焦煤11040；焦煤2040；焦煤3020；焦煤4010；瘦煤1030；瘦煤2020；且满足焦煤1与焦煤2含量之和20，1/3焦煤1、肥煤2、焦煤1与焦煤2含量之和40。3根据权利要求2所述的基于结焦。
7、性的炼焦煤细分方法在配煤中的应用，其特征在于各单种煤按重量百分比为气煤1515；气煤2010；气肥煤510；1/3焦煤1520；1/3焦煤2010；1/3焦煤3010；肥煤1510；肥煤2520；焦煤11025；焦煤2525；焦煤3515；焦煤405；瘦煤1520；瘦煤2010。权利要求书CN104140834A1/10页4基于结焦性的炼焦煤细分方法及在配煤中的应用技术领域0001本发明属于冶金炼焦技术领域，具体涉及一种基于结焦性的炼焦煤细分方法及在配煤中的应用。背景技术0002结焦性是炼焦领域对煤的特定技术要求。传统煤化学对结焦性的概念定义为煤在工业焦炉或模拟工业焦炉的炼焦条件下，结成具有一。
8、定块度和强度焦炭的能力，该定义较为抽象，对炼焦配煤实践的指导性不强。国际煤炭分类标准表明，奥亚膨胀度、葛金指数和焦渣特征为国际公认的煤的结焦性指标；国内煤焦领域则认为粘结指数G值、胶质层厚度Y值和奥亚膨胀度B值为结焦性的主要指标，其中粘结指数G值、胶质层厚度Y值和奥亚膨胀度B值为定量指标，葛金指数和焦渣特征为定性指标。由于煤是一种组成、结构非常复杂且极不均一的有机生物岩，上述指标都只能代表炼焦煤某一方面的工艺特征，远不能反映出成煤植物和成煤环境带来的煤岩组分和镜质组质量的差异；奥亚膨胀度、葛金指数、焦渣特征、粘结指数G值和胶质层厚度Y值是煤加热状态下表现出的工艺特征，具有表观局限性，并未与煤的。
9、物质基础、结焦行为和结焦结果相关联，因此不能全面、科学地评价炼焦煤的结焦性。0003也有炼焦企业采用单种煤小焦炉结焦试验所得焦炭的冷、热强度来判断煤源的结焦性，但在炼焦生产实践中发现，单种煤炼焦焦炭强度较高的煤参与配煤炼焦所得焦炭强度不一定就高，因此，该方法也存在局限性。其原因在于单凭单种煤炼焦焦炭强度判断结焦性，无法认识煤源的物质基础和结焦行为，也不能表征该煤源与其他煤种之间的配伍行为。0004项茹等公开了“一种挥发分介于2729之间炼焦煤的煤质评定方法”专利号ZL2010105999837，对某些挥发分介于焦煤和1/3焦煤之间的特殊煤种的分类有一定的参考作用，但该方法也容易出现误判现象例如。
10、该发明实施例2中的印尼煤干燥无灰基挥发分VDAF为2796，胶质层最大厚度Y为21MM，镜质组平均最大反射率115；粘结指数G值为95；基氏流动度测定开始软化温度410，最大流动度温度为460，基氏流动度最大值为2DDPM；单种煤成焦后其显微结构粗粒镶嵌达70，判定为焦煤。首先，该煤为特殊成因煤，镜质组含量高达98，G值高，但是由于镜质组性质特殊，高温流动性能差，基氏流动度最大值仅为2DDPM，成焦光学组织显微结构易判定为粗粒结构，但实际上，该粗粒结构光学等色区尺寸已经远大于粗粒结构的510UM，已经向纤维化转变，其实际粗粒镶嵌结构是小于60的，按照其设定的分类方法，该印尼煤应判为1/3焦煤。。
11、但如果按照1/3焦煤配用又是不能达到很好的配煤效果的。另外，由于基氏流动度指标包含的软化温度、固软温度区间和最大流动度等参数与结焦过程中煤大分子的热解、中间相小球体的形成和长大等化学反应过程相关联，且测试方法和设备规范，数据精确度高，根据现有的煤焦转化的中间相小球体理论，较高的基氏流动度有利于中间相小球体的生成和长大，即有利于光学各向异性组织结构的形成，该发明将“基氏流动度最大值1500DDPM”和“单种煤成焦说明书CN104140834A2/10页5后粗粒镶嵌结构达60以上”作为并列条件，同时变质程度指标“挥发分介于2729之间”，这从技术原理上来讲是矛盾的，因此适用范围及其有限。并且，目前。
12、煤炭市场混煤严重，如某不良企业的混煤长期由肥煤和瘦煤混配大量对外销售，挥发份2723，镜质组平均最大反射率124，G值89，胶质层最大厚度Y为21MM，开始软化温度396，最大流动度温度443，基氏流动度最大值15599DDPM；单种煤成焦后粗粒镶嵌结构55。按照该发明的分类方法，应划为1/3焦煤，但如若由肥煤和瘦煤混配得到的该煤作为1/3焦煤大量使用，其中含有的瘦煤势必造成配合煤中高变质煤比例过高影响焦炭耐磨性，或肥煤比例过高造成焦炭气孔率偏高。0005由于按现有技术划分的焦煤、1/3焦煤、肥煤、气肥煤、瘦煤和气煤煤种的结焦性能特别是在配合煤中的结焦性能无法准确表征，而结焦性能又是炼焦煤最主。
13、要的性能，因此，充分认识和掌握影响炼焦煤的主要指标并依此进行分类指导配煤，对于冶金炼焦领域具有重要的意义。发明内容0006本发明所要解决的一个技术问题是提供一种基于结焦性的炼焦煤细分方法。0007本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种基于结焦性的炼焦煤细分方法在配煤中的应用。0008为解决上述第一个技术问题，本发明采用的技术方案包括如下步骤00091确定影响炼焦煤结焦性的指标001011炼焦煤煤化度处在的低变质程度炼焦煤，由于受热产生胶质体的过程中产生大量挥发性气体，影响基氏最大流动度测定值的准确性，因此，确定镜质组平均最大反射率固软温度区间和焦炭光学组织结构为炼焦煤结焦性指标；001112。
14、当将镜质组平均最大反射率基氏最大流动度和焦炭光学组织结构确定为炼焦煤结焦性的指标；001213当由于炼焦煤受热产生的胶质体粘稠，基氏流动度指标已经不再具有指导意义，采用镜质组平均最大反射率和焦炭光学组织结构确定为炼焦煤结焦性的指标；00132测定单种炼焦煤的平均最大反射率和焦炭光学组织结构，当单种炼焦煤的平均最大反射率为时，再测定该单种炼焦煤的固软温度区间，当单种炼焦煤的平均最大反射率为再测定该单种炼焦煤的基氏最大流动度，当单种炼焦煤的平均最大反射率为不再测定其它指标；00143根据步骤2测定结果，进行如下分类说明书CN104140834A3/10页6001531当且固软温度区间80，且焦炭光。
15、学组织结构中同性结构与惰性结构之和50，分类为气煤1；0016当且固软温度区间80，且焦炭光学组织结构中同性结构与惰性结构之和50，分类为气煤2；001732当且固软温度区间95，分类为气肥煤；001833当且80固软温度区间95，分类为1/3焦煤1；0019当且80固软温度区间100，分类为1/3焦煤2；0020当且固软温度区间80，分类为1/3焦煤3；002134当且固软温度区间100，分类为肥煤1；0022当且固软温度区间100，分类为肥煤2；002335当1GMF250，且满足中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和60时，分类为焦煤1；0024当1GMF250，且满足中粒镶嵌、粗粒。
16、镶嵌与不完全纤维组分含量之和60时，分类为焦煤2；0025当1501GMF250，且满足中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和60时，也分类为焦煤2；0026当1501GMF250，且满足40中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和60时，分类为焦煤3；0027当1GMF250，且满足中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和40时，分类为焦煤4；0028当1GMF150，且满足中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和40时，也分类为焦煤3；0029当且满足中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和50时，也分类为焦煤1；0030当且满足40中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和5。
17、0时，也分类为焦煤2；0031当且满足中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和40时，也分类为焦煤3；说明书CN104140834A4/10页7003236当且满足粗粒镶嵌组分含量20时，分类为瘦煤1；0033当粗粒镶嵌组分含量20时，分类为瘦煤2。0034为解决上述第二个技术问题，本发明采用的技术方案包括如下步骤00351测定单种炼焦煤的平均最大反射率和焦炭光学组织结构，当单种炼焦煤的平均最大反射率为时，再测定该单种炼焦煤的固软温度区间，当单种炼焦煤的平均最大反射率为再测定该单种炼焦煤的基氏最大流动度，当单种炼焦煤的平均最大反射率为不再测定其它指标；00362根据步骤1的测定结果，按如下方。
18、案进行配煤0037气煤1且固软温度区间80，且焦炭光学组织结构中同性结构与惰性结构之和50的炼焦煤，配入比例为025；0038气煤2且固软温度区间80，且焦炭光学组织结构中同性结构与惰性结构之和50的炼焦煤，配入比例为015；0039气肥煤且固软温度区间95的炼焦煤，配入比例为020；00401/3焦煤1且80固软温度区间95的炼焦煤，配入比例为040；00411/3焦煤2且80固软温度区间100的炼焦煤，配入比例为020；00421/3焦煤3且固软温度区间80的炼焦煤，配入比例为020；0043肥煤1且固软温度区间100的炼焦煤，配入比例为020；0044肥煤2且固软温度区间100的炼焦煤，。
19、配入比例为030；0045焦煤11GMF250，且满足中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和60的炼焦煤，配入比例为1040；或者，且满足中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和50的炼焦煤，配入比例为1040；说明书CN104140834A5/10页80046焦煤21GMF250，且满足中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和60的炼焦煤，配入比例为040；或者，1501GMF250，且满足中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和60的炼焦煤，配入比例为040；或者，且满足40中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和50的炼焦煤，配入比例为040；0047焦煤31501GMF25。
20、0，且满足40中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和60的炼焦煤，配入比例为020；或者，1GMF150，且满足中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和40的炼焦煤，配入比例为020；或者，且满足中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和40的炼焦煤，配入比例为020；0048焦煤41GMF250，且满足中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和40的炼焦煤，配入比例为010；0049瘦煤1且满足粗粒镶嵌组分含量20的炼焦煤，配入比例为030；0050瘦煤2粗粒镶嵌组分含量20的炼焦煤，配入比例为020；0051且满足焦煤1与焦煤2含量之和20，1/3焦煤1、肥煤2、焦煤1与焦煤2含量之。
21、和40。0052进一步地，所述步骤3中，按如下方案进行配煤0053气煤1且固软温度区间80，且焦炭光学组织结构中同性结构与惰性结构之和50的炼焦煤，配入比例为515；0054气煤2且固软温度区间80，且焦炭光学组织结构中同性结构与惰性结构之和50的炼焦煤，配入比例为010；0055气肥煤且固软温度区间95的炼焦煤，配入比例为510；00561/3焦煤1且80固软温度区间95的炼焦煤，配入比例为520；00571/3焦煤2且80固软温度区间100的炼焦煤，配入比例为010；00581/3焦煤3且固软温度区间80的炼焦煤，配入比例为010；说明书CN104140834A6/10页90059肥煤1且。
22、固软温度区间100的炼焦煤，配入比例为510；0060肥煤2且固软温度区间100的炼焦煤，配入比例为520；0061焦煤11GMF250，且满足中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和60的炼焦煤，配入比例为1025；或者，且满足中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和50的炼焦煤，配入比例为1025；0062焦煤21GMF250，且满足中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和60的炼焦煤，配入比例为525；或者，1501GMF250，且满足中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和60的炼焦煤，配入比例为525；或者，且满足40中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和50的炼焦煤，配。
23、入比例为525；0063焦煤31501GMF250，且满足40中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和60的炼焦煤，配入比例为515；或者，1GMF150，且满足中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和40的炼焦煤，配入比例为515；或者，且满足中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和40的炼焦煤，配入比例为515；0064焦煤41GMF250，且满足中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和40的炼焦煤，配入比例为05；0065瘦煤1且满足粗粒镶嵌组分含量20的炼焦煤，配入比例为520；0066瘦煤2粗粒镶嵌组分含量20的炼焦煤，配入比例为010。0067且满足焦煤1与焦煤2之和20，。
24、1/3焦煤1、肥煤2、焦煤1与焦煤2之和40。0068本发明具有如下优点00691分类指标采用镜质组平均最大反射率基氏最大流动度、固软温度区间和焦炭光学组织结构，克服现有分类指标挥发份VDAF、粘结指数G值、胶质层厚度Y值和奥亚膨胀度B值的表观局限性，避免指标繁多且相互干扰；且对于煤化度处在的低变质程度炼焦煤，由于受热产生胶质体的过程中说明书CN104140834A7/10页10产生大量挥发性气体，影响基氏最大流动度测定值的准确性，因此，确定镜质组平均最大反射率固软温度区间和焦炭光学组织结构为炼焦煤结焦性指标；对于的高变质程度炼焦煤，由于受热产生的胶质体粘稠，基氏流动度指标已经不再具有指导意义。
25、，采用镜质组平均最大反射率和焦炭光学组织结构确定为炼焦煤结焦性的指标。00702将气煤细分为气煤1和气煤2，利于气煤资源合理利用，降低配煤成本。00713焦煤是炼焦的关键煤种，将焦煤细分为4类，有利于焦炭质量的保证和焦煤资源的有效利用。将1GMF250，且满足中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和60的炼焦煤，以及且满足中粒镶嵌、粗粒镶嵌与不完全纤维组分含量之和50的炼焦煤，均划入焦煤1；利于焦煤资源合理利用，节约优质焦煤资源，降低配煤成本。00724“焦煤110，焦煤1与焦煤2之和20，1/3焦煤1、肥煤2、焦煤1与焦煤2之和40”，设定炼焦关键煤种比例下限，在低成本配煤前提下确保焦炭质。
26、量。具体实施方式0073以下结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。0074某工厂进有22种炼焦煤，分别编号为A矿枣西矿、B矿其他矿、C矿澳大利亚矿、D矿东都矿、E矿龙固矿、F矿七矿、G矿淮南矿、H矿付村矿、I矿渡市矿、J矿王家会矿、K矿青町矿、L矿八矿、M矿平遥矿、N矿张兰矿、O矿汇合介休矿、P矿新店矿、Q矿下峪口矿、R矿鹤壁矿、S矿白壁关矿、T矿离石矿、U矿兑镇矿、V矿蒙古国某矿，分别测定各单种炼焦煤的平均最大反射率基氏最大流动度、固软温度区间和焦炭光学组织结构，得到结果如表10075表1各单种煤影响炼焦煤结焦性的指标及分类00760077说明书CN104140834A108/10页1。
27、10078根据测定结果，进行分类，分类结果见表1。0079基于以上分类结果，本发明进行了配煤，配煤的具体实施例见表2。0080表2配煤方法的实施例0081说明书CN104140834A119/10页120082说明书CN104140834A1210/10页130083表2中所说煤种的分类方法都为本发明的炼焦煤细分分类方法。0084按传统先配后粉工艺，无预粉碎和选择性粉碎、无煤调湿、无型煤，和传统43米以上顶装焦炉干熄焦条件下，上述实施例1、2、3和4所得焦炭热强度CSR在6570，M40在8789，M10在5563。0085虽然本发明在具体实施例部分只选择列举了以上煤种，但经发明人的多次实践发现，其他煤种都可按本发明的方法进行分类和配煤，并且炼焦所得焦炭热强度CSR在6570，M40在8789，M10在5563。说明书CN104140834A13。