一种原煤高炉风口回旋区透气性的评价方法技术

本发明专利技术提供了一种原煤高炉风口回旋区透气性的评价方法。该评价方法包括：步骤S1，采用原煤为原料，在无氧环境中去除原煤中挥发分，以制备未燃煤粉；步骤S2，将焦炭和未燃煤粉作为原料进行灼烧，得到焦炭灰和未燃煤粉灰；步骤S3，将焦炭灰和未燃煤粉灰混合制成灰锥，测试灰锥在还原气氛下的软化温度，将软化温度作为高炉风口回旋区透气性评价指标。本申请利用灰锥对风口回旋区实际生产环境进行模拟，利用灰锥的软化温度作为高炉风口回旋区透气性评价指标，可以准确模拟高炉风口回旋区的局部透气性，相比现有技术中对高炉整体透气性进行描述，本申请的评价方法对风口回旋区情况描述的更加合理。更加合理。

【技术实现步骤摘要】
一种原煤高炉风口回旋区透气性的评价方法


[0001]本专利技术涉及炼铁生产
，具体而言，涉及一种原煤高炉风口回旋区透气性的评价方法。

技术介绍

[0002]高炉喷吹煤粉技术是高炉炼铁维持稳定和持久的重要基础和关键环节。高炉炼铁发展到现阶段，提高喷吹煤粉作业量、减少焦炭入炉量，对于降低生铁成本、改善炉缸工作状态、减少炼焦生产污染、缓解优质焦煤资源紧缺情况等问题都具有重要意义。然而喷煤量过高会对煤粉燃烧效率、煤焦置换比、炉内透气性以及高炉稳定性产生影响，当喷煤量达到一定水平，高炉炉尘中的碳含量将呈增长趋势，因此，研究一种评价喷吹高钙烟煤对风口回旋区透气性的方法有着重要意义。
[0003]大量的煤粉燃烧研究和国内外高炉喷煤实践表明，在高炉喷煤的条件下，煤粉在喷枪出口到离开风口前燃烧带的短暂时间内100％气化是不可能的，不仅部分煤粉不能完成气化的3个阶段，而且已气化的煤粉在气化过程中还不可避免的产生有很高抗表面氧化能力的炭黑微粒，这些未燃煤粉和产生的炭黑颗粒随煤气离开燃烧带上升进入滴落带、软熔带甚至块状带。
[0004]大量未燃煤粉和炭黑滞留在软融带及滴落带，降低了它们的透气性和透液性，造成液泛现象的提前出现下部难行或悬料。
[0005]在高炉炼铁过程中，矿石、焦炭、熔剂中的微细粉尘会被高炉煤气带出炉外，再通过炉外的煤气除尘净化系统捕捉除去，其中含有大量以煤粉和焦炭形态存在的碳。随着降低高炉冶炼成本的诉求愈发强烈，大喷煤技术已成为降低焦比的有效手段之一，但是随着喷煤量的增加，未燃煤粉在高炉煤气中的含量也越来越高，不仅恶化高炉透气性，而且降低焦比的效果变差，造成经济上的不合理。
[0006]目前主要通过高炉透气性指数来综合反应高炉运行状态，关于透气性指数预测模型主要有三种：
[0007]第一种通过小波分析方法结合支持向量机的技术路线来进行高炉透气性指数的预测。结合以上2种技术的优势可以很好的实现透气性指数的预测。支持向量机：支持向量机以其基于少数据的建模精准性和优良的推广能力而著称。其实质是将低维不可线性划分的空间通过核运算转至高维空间最终线性可分。其通过结构化风险最小的原理来保证优良的泛化性能。目前模式识别、预测回归、控制等领域得到了广泛的应用；小波分析：小波变换是一种信号的时间
‑
频率分析方法，通过母波函数尺度和频率的变化可以将信号分解成不同频率和尺度的子信号。
[0008]第二种基于改进的多层超限学习机的高炉透气性指数预测模型，首先分析影响高炉透气性指数的相关操作参数,考虑到高炉生产数据含有大量噪声,运用小波去噪方法消除数据的噪声干扰.然后建立高炉透气性指数预测模型.在建模过程中,将偏最小二乘与多层超限学习机算法结合,消除多层超限学习机最后一层隐藏层的多重共线性,提高了模型
预测精度。
[0009]第三种利用Spearman、MIC(最大信息系数)和随机森林特征消除等特征选择方法对标准化后的数据选取特征变量，选用Xgboost模型进行预测，以国内某高炉实际生产数据为基础，通过收集并整合高炉相关历史数据，深挖数据间相关规律，建立高炉透气性指数预测模型，准确预测下一小时高炉透气性指数，及时指导高炉生产，保证高炉稳定顺行。
[0010]上述3种高炉透气性指数研究的预测方法都是通过计算机建模，并运用大量实际生产的数据进行模拟训练，通过对模拟结果的准确性来判断模型的好坏。以上方法得到的透气性指数预测的主要是高炉整体的透气性，无法对高炉风口回旋区局部的透气性进行合理的描述。

技术实现思路

[0011]本专利技术的主要目的在于提供一种原煤高炉风口回旋区透气性的评价方法，以解决现有技术中只能对高炉整体透气性进行描述，无法对高炉风口回旋区局部的透气性进行描述的问题。
[0012]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种原煤高炉风口回旋区透气性的评价方法，该评价方法包括：步骤S1，采用原煤为原料，在无氧环境中去除原煤中挥发分，以制备未燃煤粉；步骤S2，将焦炭和未燃煤粉作为原料进行灼烧，得到焦炭灰和未燃煤粉灰；步骤S3，将焦炭灰和未燃煤粉灰混合制成灰锥，测试灰锥在还原气氛下的软化温度，将软化温度作为高炉风口回旋区透气性评价指标。
[0013]进一步地，软化温度分为五级，I级的温度范围为0～1000℃，II级的温度范围为1100～1250℃，III级的温度范围为125～1350℃，IV级的温度范围为1350～1500℃，V级的温度大于1500℃，高炉风口回旋区的透气性根据软化温度I级至V级依次变差。
[0014]进一步地，原煤为神东高钙煤、俄罗斯煤炭、陶清煤炭、栖凤渡煤炭、和栖煤炭、坪石煤炭中的一种或多种；优选焦炭为高炉焦、俄罗斯焦炭、湖南2#焦炭、韶钢自产焦炭中的一种或多种。
[0015]进一步地，步骤S3中，未燃煤粉灰和焦炭灰的质量比为2:1～3:1。
[0016]进一步地，在步骤S3中，灰锥的制备方法包括：利用糊精溶液将未燃煤粉灰与焦炭灰调成糊状，得到糊状灰锥；将糊状灰锥放入灰锥模具中挤压成型，得到灰锥。
[0017]进一步地，步骤S1包括：将原煤置于高温加热炉的反应容器中，通入氮气或惰性气体并进行加热，待温度稳定后保持干馏，将反应容器在继续通入氮气或惰性气体的条件下冷却至室温，得到未燃煤粉；优选干馏的时间为1～2h。
[0018]进一步地，加热包括：以5℃/min的升温速率加热至300℃，然后以10℃/min的升温速率加热至1100℃。
[0019]进一步地，步骤S2包括：将未燃煤粉和焦炭分别置于两个预先灼烧至质量恒定的灰皿中，将灰皿置于马弗炉中进行灼烧，得到焦炭灰和未燃煤粉灰。
[0020]进一步地，在灰分高于15％时，步骤S2还包括：对灰皿进行检查性灼烧。
[0021]进一步地，步骤S2中，灼烧包括：将灰皿在30～60min升温至500℃～550℃，在500℃～550℃下保持30～50min；然后继续升温至(815
±
10)℃，并保持1～2h。
[0022]应用本专利技术的技术方案，本申请利用灰锥对风口回旋区实际生产环境进行模拟，
利用灰锥的软化温度作为高炉风口回旋区透气性评价指标，可以准确模拟高炉风口回旋区的局部透气性，相比现有技术中对高炉整体透气性进行描述，本申请的评价方法对风口回旋区情况描述的更加合理。
具体实施方式
[0023]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。
[0024]如本申请
技术介绍
所分析的，现有的高炉透气性指数评价方法只能对高炉整体透气性进行描述，无法准确反映高炉风口回旋区的透气性，也无法对风口鸟巢区实际生产环境进行模拟。并且，现有高炉透气性指数需要大量的实际生产数据作为支撑，无法对实际生产中突发情况做出准确的评价，不能为企业提供一种稳定模拟实际现场风口透气性的方法。为了解决这些问题，本申请提供了一种原煤高炉风口回旋区透气性的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原煤高炉风口回旋区透气性的评价方法，其特征在于，所述评价方法包括：步骤S1，采用原煤为原料，在无氧环境中去除原煤中挥发分，以制备未燃煤粉；步骤S2，将焦炭和所述未燃煤粉作为原料进行灼烧，得到焦炭灰和未燃煤粉灰；步骤S3，将所述焦炭灰和所述未燃煤粉灰混合制成灰锥，测试所述灰锥在还原气氛下的软化温度，将所述软化温度作为所述高炉风口回旋区透气性评价指标。2.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，所述软化温度分为五级，I级的温度范围为0～1000℃，II级的温度范围为1100～1250℃，III级的温度范围为125～1350℃，IV级的温度范围为1350～1500℃，V级的温度大于1500℃，所述高炉风口回旋区的透气性根据所述软化温度I级至V级依次变差。3.根据权利要求1或2所述的评价方法，其特征在于，所述原煤为神东高钙煤、俄罗斯煤炭、陶清煤炭、栖凤渡煤炭、和栖煤炭、坪石煤炭中的一种或多种；优选所述焦炭为高炉焦、俄罗斯焦炭、湖南2#焦炭、韶钢自产焦炭中的一种或多种。4.根据权利要求1至3中任一项所述的评价方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述未燃煤粉灰和所述焦炭灰的质量比为2:1～3:1。5.根据权利要求1至4中任一项所述的评价方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述灰锥的制备方法包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：王斌，白云峰，郭爱军，陈伟，潘月军，王振飞，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司神东煤炭分公司，
类型：发明
国别省市：