本发明涉及焦炭反应性,尤其涉及一种冶金高炉用焦炭反应性结果预测方法及系统。
背景技术:
1、各类焦炭是钢铁企业炼铁高炉必不可少的原燃料,其在高炉内充当骨架作用、燃料作用及还原各类原料内的氧化铁,使其还原成单质铁生成铁水。
2、因此焦炭质量是高炉顺行的重要影响因素;其中,焦炭样品的反应性(cri)表示焦炭样品在高温下与二氧化碳的反应能力(引自gb/t4000-2017);对于高炉来说较低的反应性是生产所期待的,因为可以使焦炭中尽可能多的碳来还原氧化铁,而不是被二氧化碳氧化生成廉价的高炉煤气。
3、现有依照gb/t4000-2017检测方法及各钢铁生产企业焦炭反应性样品检测方式存在以下问题:
4、1、当前钢铁企业检测焦炭样品反应性一般为10000t以上组一个批次做一个反应性,其检测结果较为滞后,且10000t检测的一个数据代表了该批次样品的整体水平,代表性较低;
5、2、按照gb/t4000-2017方法检测焦炭反应性所需样品量大(300kg左右),制样周期长(8h),制样后废样利用率低(粒度较小只能供烧结工序使用),检测时间长(8h);
6、3、按照gb/t4000-2017检测焦炭适用于商业贸易结算,对于本企业生产指导数据量较少(10000t公用一个数据),数据时间滞后(10000t样品均卸完后才能开始制样检验),其中检测时间滞后较为影响生产调整及炉料结构的变化调整。
技术实现思路
1、针对现有方法的不足,本发明利用回归分析法研究焦炭反应性与其物理指标、化学指标的关系,解决现有gb/t4000-2017法存在滞后性、效率低、利用率低的问题。
2、本发明所采用的技术方案是:一种冶金高炉用焦炭反应性结果预测方法包括以下步骤:
3、步骤一、从某型焦炭中提取部分样本进行化学成分和物理指标的分析;
4、作为本发明的一种优选实施方式,化学成分包括:灰分、挥发分、硫分。
5、作为本发明的一种优选实施方式,物理指标包括:不同直径的粒度。
6、作为本发明的一种优选实施方式,不同直径包括:>80mm、60-80mm、40-60mm、25-40mm、<25mm。
7、作为本发明的一种优选实施方式,焦炭包括:强二级焦、高强度焦、一级焦。
8、步骤二、根据实测反应性cri、物理指标和化学成分数据,利用一次回归法进行拟合;
9、作为本发明的一种优选实施方式,一次回归法公式为:
10、cri1=k1+k2*灰分+k3*硫分+k4*粒度1+k5*粒度2+k6*粒度3+k7*粒度4+k8*粒度5;
11、其中,k1至k8为拟合系数,粒度1至粒度5为不同直径颗粒,cri1为预测cri值。
12、步骤三、对物理指标和化学成分进行优化,删除不显著的影响因素保留显著的影响因素,得到优化后的一次回归模型;
13、作为本发明的一种优选实施方式,优化后的一次回归模型公式为:
14、cri1=k1+k2*灰分+k4*粒度1+k6*粒度3;
15、其中,k1、k2、k4、k6为拟合系数,粒度1、粒度3为不同直径颗粒,cri1为预测cri值。
16、作为本发明的一种优选实施方式,对物理指标和化学成分进行优选利用对实测反应性cri影响显著且存在较强的线性关系的化学成分和物理指标。
17、作为本发明的一种优选实施方式,影响显著和线性关系的指标为p<0.05、
18、r2>0.85。
19、作为本发明的一种优选实施方式,冶金高炉用焦炭反应性结果预测系统,包括:存储器,用于存储可由处理器执行的指令;处理器,用于执行指令以实现冶金高炉用焦炭反应性结果预测方法。
20、本发明的有益效果:
21、1、本发明方法预测准确度高,线性相关系数>0.85,从统计学角度是科学且存在较强线性关系的;
22、2、预测焦炭反应性不受样品组批质量限制,500t~1000t作为一个采样单元即可获得该批次样品反应性数据;
23、3、预测焦炭样品反应性检测周期短,待粒度与化学成分完成后即可使用模型预测反应性结果,检测时效性提升;
24、4、预测算焦炭反应性不需要额外取样品进行检验,节省原料成本与检测成本;
25、5、适用于强一级焦、一级焦(干熄)、一级焦(湿熄)、强二级焦(干熄)、强二级焦(湿熄)、高强度焦(湿熄4)等多品种多厂家的样品计算,模型适用性强,可广泛用于钢铁冶金企业。
1.一种冶金高炉用焦炭反应性结果预测方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的冶金高炉用焦炭反应性结果预测方法,其特征在于,一次回归法公式为:
3.根据权利要求2所述的冶金高炉用焦炭反应性结果预测方法,其特征在于,优化后的一次回归模型公式为:
4.根据权利要求1所述的冶金高炉用焦炭反应性结果预测方法,其特征在于,化学成分包括:灰分、挥发分、硫分。
5.根据权利要求1所述的冶金高炉用焦炭反应性结果预测方法,其特征在于,物理指标包括:不同直径的粒度。
6.根据权利要求5所述的冶金高炉用焦炭反应性结果预测方法,其特征在于,不同直径包括:>80mm、60-80mm、40-60mm、25-40mm、<25mm。
7.根据权利要求1所述的冶金高炉用焦炭反应性结果预测方法,其特征在于,焦炭的型号包括:强二级焦、高强度焦、一级焦。
8.根据权利要求1所述的冶金高炉用焦炭反应性结果预测方法,其特征在于,对物理指标和化学成分进行优选是利用对实测反应性cri影响显著且存在较强的线性关系的化学成分和物理指标。
9.根据权利要求8所述的冶金高炉用焦炭反应性结果预测方法,其特征在于,影响显著和线性关系的指标为p<0.05、r2>0.85。
10.冶金高炉用焦炭反应性结果预测系统,其特征在于,包括:存储器,用于存储可由处理器执行的指令;处理器,用于执行指令以实现如权利要求1-9任一项所述的冶金高炉用焦炭反应性结果预测方法。
