捣固焦炭质量预测模型的研究

论文摘要

我国炼焦煤资源虽十分丰富,但分布却不均,大部分地区高挥发分煤较多,而肥煤和焦煤较少。在炼焦资源分布不均,好的炼焦煤资源越来越少的现实情况下,如何更加科学准确地指导工业生产上的配煤炼焦以减少优质焦煤资源的浪费越来越被行业所重视。建立焦炭质量预测模型可以有效地指导配煤炼焦并优化资源配置,与此同时,捣固炼焦技术在基本保证焦炭质量基本不变的前提下,不但可以减少优质焦煤的配入而且还可以扩大配煤资源,其预测模型的建立意义重大。根据国内主要焦化厂的用煤情况,分别取武钢生产用单种煤和国内主要焦化厂有代表性的生产配合煤,对于所取单种煤在实验室条件下进行配合,与所取配合煤一起共选取14组方案（包括7组实验配合煤,7组工业配煤）在实验焦炉上进行捣固炼焦实验（堆积密度分别控制在0.7 t/m31.2 t/m3）。测定14组方案入炉煤的煤质指标（包括灰分硫分、催化指数、粘结指数、挥发分）和捣固焦炭的各指标（包括灰分硫分、冷态强度及热态性质）。在系统分析堆积密度对捣固焦炭质量影响的基础上,首次将入炉煤的堆积密度同煤质指标一起作为预测指标来建立捣固焦炭质量预测模型。本文系统地预测了捣固焦炭质量,包括捣固焦炭的灰分、硫分预测,冷态性质（包括耐磨和抗碎强度）预测,热态性质（包括反应性和反应后强度）预测。所得的预测模型如下: Ad,j= 1.75911+ 1.16855Ad,mR2=0.82 Std,j= 0.0967+ 0.81465Std,mR2=0.83 M10= 13.93258+ 4.05102d2 -15.68347d+ 0.35044Vdaf -0.05851G R2=0.90 M25= 83.3746 -2.97067d2 +8.11453d- 0.16047Vdaf+ 0.02338G R2=0.72 CRI=100.72001+21.42092d2-51.15587d-0.5482Vdaf-0.4657G+3.90987MCI R2=0.86 CSR=-46.6483-30.06633d2+79.44806d-0.11255Vdaf+0.68577G-0.05048MCI R2=0.90将得到的捣固焦炭的预测模型用于试验数据检验表明,预测偏差不大,基本上都在实验误差之内,并且,正负偏差符合随机误差的正态分布。这表明所选择的方法可行,所建立的模型合理,揭示了煤质与捣固焦炭之间的内在规律。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 研究背景
• 1.2 焦炭
• 1.2.1 我国焦炭的生产概况
• 1.2.2 焦炭行业面临的机遇与挑战
• 1.2.3 焦炭在高炉内的作用
• 1.3 捣固炼焦技术
• 1.3.1 捣固炼焦机理
• 1.3.2 捣固炼焦的目的与意义
• 1.3.3 捣固焦炭
• 1.3.4 影响捣固焦炭质量因素
• 1.4 焦炭质量预测模型
• 1.4.1 焦炭预测模型建立的目的与意义
• 1.4.2 焦炭灰分与硫分预测
• 1.4.3 焦炭冷态强度预测
• 1.4.4 国内外代表性捣固焦炭热态性质预测模型简介
• 1.5 本课题研究的目的和意义
• 第二章 实验方案与方法
• 2.1 分析方法
• 2.1.1 煤质分析
• 2.1.2 焦炭分析
• 2.1.3 试样的制备
• 2.1.4 炼焦实验
• 2.2 实验方案
• 第三章 实验结果与讨论
• 3.1 实验用煤
• 3.1.1 单种煤
• 3.1.2 配合煤
• 3.2 捣固焦炭质量分析
• 3.3 堆积密度对捣固焦炭性质的影响
• 3.3.1 堆积密度对捣固焦炭硫分及灰分的影响
• 3.3.2 堆积密度对捣固冷态性质（耐磨强度和抗碎强度）的影响
• 3.3.3 堆积密度对捣固焦炭热态性质（反应性和反应后强度）的影响
• 3.4 捣固焦炭预测模型的建立
• 3.4.1 捣固焦炭硫分预测模型的建立
• 3.4.2 捣固焦炭灰分预测模型的建立
• 3.4.3 捣固焦炭冷态性质预测
• 3.4.4 捣固焦炭热态性质预测
• 3.5 捣固焦炭预测模型的检验
• 3.5.1 捣固焦炭硫分预测模型的检验
• 3.5.2 捣固焦炭灰分预测模型的检验
• 3.5.3 捣固焦炭冷态强度预测模型的检验
• 3.5.4 捣固焦炭热性质预测模型的检验
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文