本发明专利技术涉及一种炼焦煤吉式流动度分析方法,包括如下步骤:
【技术实现步骤摘要】
一种炼焦煤吉式流动度分析方法
[0001]本专利技术涉及炼焦煤评价领域,具体涉及一种利用吉式流动度曲线准确评价炼焦煤质量特性的方法
。
技术介绍
[0002]煤的流动性表征煤在热解时形成的胶质体的黏度,是煤的塑性指标之一,煤的吉式流动度指标能同时反映胶质体的数量和质量
。
流动度是研究煤的流变性和热分解动力学的有效手段,可用于指导配煤和进行焦炭强度预测
。
常用的流动度测定方法为吉泽勒塑性仪法,由德国人吉泽勒
(K.Gieseler)
于
1934
年提出
。
吉式流动度反映煤受热后产生胶质体的性质,如胶质体的数量
、
热稳定性
、
粘度和流动性及挥发分析出等
。
[0003]当煤受热软化形成胶质体后,阻力降低,搅拌桨开始旋转
。
随温度升高,胶质体的流动度发生变化,搅拌桨因受到不同的阻力,其转动速度发生变化,据此可以测试煤的流动度
。
炼焦煤的吉式流动度测试曲线包含大量的流体温度数据,主要包括软化温度
(Ts)、
最大流动温度
(Tf)、
固化温度
(Tr)、
塑性温度区间
(
Δ
T
=
Tr
‑
Ts)
以及最大流动度
(MF)。
[0004]目前,主要是通过最大流动度
(MF)
和塑性温度区间
(
Δ
T)
评价炼焦煤的流变性
。
吉式最大流动度
(MF)
表征炼焦煤中胶质体的数量,能够较好的反映不同种类炼焦煤在结焦过程中胶质体的热塑行为,区分能力强,对氧化作用灵敏,因而是表征炼焦用煤质量的一项重要指标
。
吉式最大流动度为合理使用炼焦煤
、
优化配煤结构及准确预测焦炭质量提供了科学的依据
。
[0005]但是,许多特殊性质的炼焦煤的吉式流动度曲线波动较大,并不是一个单纯的抛物线形式的二次曲线,部分炼焦煤的流动度曲线在高流动度区间的波动非常剧烈,并出现明显尖峰
。
此外,对于部分热稳定性较差的强黏结性炼焦煤的胶质体,在测定其吉式流动度指标的过程中所得曲线峰值不稳
、
波动较大
。
对曲线形貌特殊的炼焦煤,较难确定最大流动度数值,因而无法真实体现炼焦煤的流动性,尤其是对强黏结性炼焦煤的流动性评价失真,会误导生产配煤
。
[0006]专利公告号为
CN104449779B、CN103196793B
及
CN104449780B
的中国专利技术专利,基于吉式
(
基氏
)
流动度曲线宽度和流动区域,引入对吉式流动度曲线的形貌进行表征的参数,对吉式流动度曲线形貌异常
(
即出现明显的尖峰
)
或形貌正常
(
即无明显尖峰
)
的炼焦煤进行科学表征和合理评价
。
[0007]“煤热解过程中胶质体流动指数
F
的研究”(
杨光智等著,
《
煤炭转化
》
,
2016
年
03
期
)
一文中,将吉式流动度塑性温度区间划分为三个区间
:350℃
~
430℃
,
430℃
~
460℃
和
460℃
~
510℃
,统计在软固温度区间的总流动度及各个温度区间的流动度,计算各个温度区间的流动度占总流动度的比例
(PF,r)
和每个温度区间的平均流动度
lgFa,r(r
=
350℃
~
430℃
,
430℃
~
460℃
,
460℃
~
510℃)
,最后计算整个温度区间的加权平均流动度
。
技术实现思路
[0008]本专利技术提供了一种炼焦煤吉式流动度分析方法,充分利用炼焦煤吉式流动度测试曲线以及测试数据,根据成焦机理对流动度曲线进行分段线性拟合,并通过外推计算线性方程的交点得到理论最大流动度,克服流动度测试过程中挥发性物质析出对测试的干扰,结果的稳定性较好,测试的重复性强,可以对炼焦煤进行科学的评价,进而对炼焦配煤提供有效指导
。
[0009]为了达到上述目的,本专利技术采用以下技术方案实现:
[0010]一种炼焦煤吉式流动度分析方法,包括如下步骤:
[0011]1)
吉式流动度测试;
[0012]2)
吉式流动度曲线处理;
[0013]在吉式流动度测试过程中,炼焦煤的流动度随时间的变化分为三个阶段,即熔融阶段
、
最大流动阶段及焦化阶段;分别对熔融阶段和焦化阶段的吉式流动度数据进行线性拟合,确定熔融斜率和焦化斜率;
[0014]3)
外推最大流动度计算;
[0015]根据熔融阶段拟合的线性方程与结焦阶段拟合的线性方程,外推其交点,计算出外推最大流动度
。
[0016]进一步的,所述步骤
1)
中,吉式流动度测试的具体过程如下:
[0017]将炼焦煤破碎至粒度小于
0.85mm
,用二分器缩分出煤样,将煤样用逐级破碎法破碎到粒度小于
0.425mm
,并保证煤样中粒度小于
0.2mm
的部分不超过
50
%;将煤样充分混匀,从不同部位取煤样装入吉式塑性仪的坩埚中;
[0018]用静荷压在煤样上,并用动荷从高处自由落下多次打击煤样,将煤样由松散状态变为成型状态;坩埚中央竖直设有搅拌桨,向搅拌桨轴施加恒定的力矩;
[0019]降下塑性仪头至坩埚底,浸入温度为
280
~
320℃
的熔融焊锡浴中,并在坩埚浸入熔融焊锡浴中
10
±
2min
内使熔融焊锡浴的温度恢复到初始温度;然后以
3.0
±
0.1℃/min
的速度加热;
[0020]当转鼓转速或电子感应器读数为
1.0ddpm
后,以
1min
间隔读取温度和刻度盘度数,直到搅拌桨停止转动;记录每分钟总的旋转分度即流动度和相应的时间
、
温度,绘制流动度曲线
。
[0021]进一步的,对每个煤样重复测试2次,吉式流动度特征温度以算术平均值表示,而吉式最大流动度以几何平均值表示
。
[0022]与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:
[002本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种炼焦煤吉式流动度分析方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)
吉式流动度测试;
2)
吉式流动度曲线处理;在吉式流动度测试过程中,炼焦煤的流动度随时间的变化分为三个阶段,即熔融阶段
、
最大流动阶段及焦化阶段;分别对熔融阶段和焦化阶段的吉式流动度数据进行线性拟合,确定熔融斜率和焦化斜率;
3)
外推最大流动度计算;根据熔融阶段拟合的线性方程与结焦阶段拟合的线性方程,外推其交点,计算出外推最大流动度
。2.
根据权利要求1所述的一种炼焦煤吉式流动度分析方法,其特征在于,所述步骤
1)
中,吉式流动度测试的具体过程如下:将炼焦煤破碎至粒度小于
0.85mm
,用二分器缩分出煤样,将煤样用逐级破碎法破碎到粒度小于
0.425mm
,并保证煤样中粒度小于
0.2mm
的部分不超过
50
%;将煤样充分混匀,从不同部位...
【专利技术属性】
技术研发人员:王越,庞克亮,吴昊天,谷致远,万超然,隋月斯,秦士宽,
申请(专利权)人:本钢板材股份有限公司本溪北营钢铁集团股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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