一種煉焦配煤方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及煤炭行業(yè)的計算方法，特別設(shè)及一種煉焦配煤方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 煉焦配煤是將不同種類的煉焦煤按照一定的比例混合起來，按照生產(chǎn)質(zhì)量要求提 煉焦炭。煤炭煉焦是一個復(fù)雜的過程，影響焦炭質(zhì)量的因素很多，當(dāng)煉焦工藝、焦爐設(shè)備等 影響因素保持不變時，參與配煤的單種煤性質(zhì)和配比即煉焦配煤方案決定了焦炭的質(zhì)量。 目前，煉焦企業(yè)生產(chǎn)中遇到煉焦配煤優(yōu)化問題，既不同煉焦煤之間的配比問題，及更換煉焦 煤后定量預(yù)測配煤比，使焦炭質(zhì)量達到最優(yōu)。
[0003] 現(xiàn)有的煉焦配煤技術(shù)通過建立相關(guān)的數(shù)學(xué)關(guān)系優(yōu)化配煤及預(yù)測配煤比，例如美國 伯利恒鋼鐵公司，日本宮津隆法及中國周師庸法等都基于煤巖配煤的基本原理建立相應(yīng)的 數(shù)學(xué)模型，但由于運用的手段和方法不同及對煤質(zhì)認知的差異，運些方法都存在地域局限 性，只是用于特定范圍，不能很好反應(yīng)出焦炭質(zhì)量，煉焦過程中焦炭性能不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有煉焦配煤方法存在的缺陷，本發(fā)明提出了一種煉焦配煤方法，針對煉焦 廠現(xiàn)有煤種，優(yōu)化配煤比例，提高焦炭質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，并且可W穩(wěn)定焦炭質(zhì)量。
[0005] 本發(fā)明提出一種煉焦配煤方法，包括:第一部分:步驟S1:收集優(yōu)質(zhì)焦炭對應(yīng)配合 煤的煤質(zhì)參數(shù);步驟S2:計算各配合煤的類強度指數(shù)及類平衡指數(shù);步驟S3:計算配合煤類 強度指數(shù)集合的算術(shù)平均值及類平衡指數(shù)集合的算術(shù)平均值，并剔除最大誤差;步驟S4:計 算最佳類強度指數(shù)及類組成平衡指數(shù)。
[0006] 進一步，所述步驟S1中，焦炭不同用途，焦炭的反應(yīng)性、反應(yīng)后強度、抗碎強度和焦 炭耐磨強度等性能的指標要求也不相同，根據(jù)焦炭不同用途選擇相應(yīng)質(zhì)量指標最優(yōu)的焦 炭，并測定對應(yīng)配合煤的惰性組分含量，活惰比及反射率為〇.3%-2.1% (半階分)的活性組 分含量。
[0007] 進一步，所述步驟S2中，類強度指數(shù)PSIi計算公式：
[000引
[0009] 式中：Xi-反射率為〇.3%-2.1% (按半階分)的活性組分的質(zhì)量含量；
[0010] Σχι-為活性組分的總含量；
[0011] αι-在反射率組型為i時對應(yīng)活性組分含量為X時焦炭的強度指數(shù)（圖1中的SIi 值)；
[0012] R-活性組/惰性組；
[0013] 相應(yīng)參數(shù)取值查看圖1;
[0014] 類平衡指數(shù)計算公式：
[0015]
[0016] 式中：xi--反射率為0.3%-2.1% (按半階分)的活性組分的質(zhì)量含量；
[0017] Σ XI-一為活性組分的總含量；
[0018] bi-一不同反射率下最佳活惰比；
[0019] 相應(yīng)參數(shù)取值查看圖2;
[0020] 分別計算反射率為0.3-2.1 (按半階分）的類強度指數(shù)及類組成平衡指數(shù)，組成類 強度指數(shù)集合PSI = {PSIq.3，PSIq.35，PSI().4, 一^512.()5^512.1}及類平衡指數(shù)集合PCBI = {PCBIo.3,PCBI0.35,PCBI0.4,…，PCBl2.〇5 ,PCBl2.i}。
[0021] 進一步，所述步驟S3中，類強度指數(shù)集合的算術(shù)平均值計算公式：
[0029] 計算反射率為i時的類強度指數(shù)及類平衡指數(shù)集合的均方根差，依據(jù)該值找出集 合中的粗大誤差，并選擇格拉布斯準則剔除粗大誤差。
[0030] 進一步，所述步驟S4中，計算剔除最大誤差后反射率為i的平均類強度指數(shù)及平均 類平衡指數(shù)，將其作為最優(yōu)類強度指數(shù)PSI/Y及最優(yōu)類平衡指數(shù)PCBI/Y。
[0031 ]第二部分：步驟B1:計算待測配合煤中單種煤的類強度指數(shù)及類平衡指數(shù)；步驟 B2:模糊識別；步驟B3:建立數(shù)學(xué)模型并計算最優(yōu)配比系數(shù)。
[0032] 進一步，所述步驟B1中，計算單種煤的類強度指數(shù)計算公式：
[0033]
[0034] 計算單種煤的類平衡指數(shù)公式：
[0035]
[0036] 進一步，所述步驟B2中，模糊識別為:計算步驟S2中類強度指數(shù)集合與各單種煤類 強度指數(shù)集合之間的距離，步驟S2中類平衡指數(shù)集合與各單種煤類平衡指數(shù)集合之間的距 離。距離最大的一組集合對應(yīng)的單種煤應(yīng)當(dāng)剔除。
[0037] 計算類強度指數(shù)集和之間距離的公式如下：
[0041] 進一步，所述步驟B3中，數(shù)學(xué)模型為：
[0042] 設(shè)η種單種煤為N1，N2，N3，…順，單種煤之間的配比為m，Π 2，Π 3，…!!。；
[0043] 其中 ηι+η2+η3+...+ηη= 1。
[0044] 單種煤配合不同反射率類強度指數(shù)方程組如下：
[0048]單種煤配合不同反射率類平衡指數(shù)方程組如下：
[0049]
[0052] 當(dāng)N<37,該增廣矩陣有最小二乘解，解上述類強度指數(shù)方程組及類平衡指數(shù)方程 組增廣矩陣，求得111，112，113，-'11。，該值即為單種煤最優(yōu)配比，按該配方進行配煤得到配合 煤，并進行煉焦，可得到相應(yīng)質(zhì)量的焦炭。
[0053] 本發(fā)明一種煉焦配煤方法，有益效果在于:通過測定優(yōu)質(zhì)焦炭對應(yīng)配合煤的性能， 使其與待配煤之間建立相關(guān)聯(lián)系，從而優(yōu)化煉焦廠已有煉焦煤的配合比例，最大程度降低 主焦煤的含量，有效降低煉焦成本;穩(wěn)定焦炭質(zhì)量。
【附圖說明】
[0054] 圖1為各種可烙融鏡質(zhì)組的最優(yōu)比；
[0055] 圖2為各種鏡煤組型在不同惰性物含量時的強度指數(shù)。
【具體實施方式】
[0056] 本發(fā)明的煉焦配煤方法于2015年3月應(yīng)用于云南某煉焦配煤廠，該方法有效提高 了該廠的焦炭質(zhì)量，保證焦炭質(zhì)量不變的同時降低主焦煤的含量，有效降低煉焦成本，穩(wěn)定 煉焦質(zhì)量。
[0057] 下面結(jié)合具體實例對本發(fā)明作進一步詳細說明：
[005引本發(fā)明模糊集合煉焦配煤方法，第一部分:步驟S1:對該焦化廠實際生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)焦 炭對應(yīng)的配合煤進行多次采樣，并測定該配合煤的惰性組分含量，活惰比及反射率為 0.3 % -2.1 %的活性組分含量；
[0059] 步驟S2:依據(jù)步驟S1測出的煤質(zhì)指標分別計算優(yōu)質(zhì)焦炭對應(yīng)的多種配合煤的類強 度指數(shù)及類平衡指數(shù)；
[0060] 類強度指數(shù)PS I 1計算公式：
[0061]
[0062] 式中：xi-反射率為0.3%-2.1% (按半階分)的活性組分的質(zhì)量含量；
[0063] Σχι-為活性組分的總含量；
[0064] αι-在反射率組型為i時對應(yīng)活性組分含量為X時焦炭的強度指數(shù)（圖1中的SIi 值)；
[00化]R-活性組/惰性組；
[0066] 相應(yīng)參數(shù)取值查看圖1;
[0067] 類平衡指數(shù)計算公式：
[006引
[0069] XI-反射率為0.3%-2.1% (按半階分)的活性組分的質(zhì)量含