[发明专利]一种炼焦煤成焦性质和焦炭热强度评价及关联新方法

权利要求书

1.一种炼焦煤成焦性质和焦炭热强度评价及关联新方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤一：利用炼焦煤成焦性能综合检测装置检测炼焦煤的成焦性质；

将炼焦煤试样利用对辊式破碎机破碎全部通过1.5mm圆孔筛，取100g试样装入炼焦煤成焦性能综合检测装置的煤杯中，通过加压系统向煤样施加98kPa的压力；对试样进行加热，250℃以前升温速率为5℃/min～20℃/min，当温度达到250℃时，升温速率改为1℃/min～5℃/min，直至温度达到800℃，停止加热；利用炼焦煤成焦性能综合检测装置检测该过程中的胶质层厚度、挥发分析出速率、膨胀压力和体积膨胀收缩度变化曲线；从各特征曲线上提取具有代表性的特征参数，包括胶质层最大厚度y_max值、挥发分最大析出速率df/dt值及两者对应的温度点数值之差（T_f-T_y）、最大膨胀压力p_max和其对应的温度点数值T_p、最终收缩度x值；

利用炼焦煤成焦性能综合检测装置检测炼焦煤的成焦性质特征参数构建的综合性炼焦煤成焦性质评价指标的计算公式为：

其中，α为构建的评价炼焦煤成焦性质的综合技术指标，a、b、c、d、e、f为各特征参数前面的权重系数；

步骤二：二次高温炼焦试验:

将步骤一中试验完成后的试样取出，放入事先预热至800℃的马弗炉中，在流量为1L/min～20L/min的氮气气氛保护下继续以1℃/min～5℃/min的升温速率升温至1050℃，保温0.5h～2h之后停止加热，直至试样冷却至室温，取出试样；

步骤三：利用小型化焦炭热强度检测装置检测焦炭的热强度:

将步骤二中冷却后的焦炭加工成粒度为3mm～6mm的试样，取20g作为待测样品，装入小型化焦炭热强度检测装置的刚玉管中；向装置通入流量为0.1L/min～1L/min的氮气对试样进行保护；然后；通电加热，800℃以前，升温速率为5℃/min～20℃/min， 当温度达到800℃，停止通氮气，改通流量为0.2L/min～0.8L/min的二氧化碳气体，继续对装置以3℃/min～8℃/min，当温度达到1100℃后保持恒温，直至焦炭溶损率达到25%停止加热，同时将二氧化碳气体切换为氮气保护，流量控制在0.1L/min～0.3L/min；当焦炭冷却至室温，取出试样称量其质量，记为m；将反应后的焦炭全部放入黏结指数检测方法的转鼓中以50r/min的转速转600r；然后取出试样用孔径为1mm的圆孔筛进行筛分，称量筛上物质量记为m₁，以筛上物质量占反应后焦炭总质量的百分数m₁/m×100%作为焦炭热强度指标PSR₂₅；

步骤四：利用Python软件构建炼焦煤成焦性质与焦炭热强度的关系模型:

以步骤三中检测的焦炭热强度指标PSR₂₅为目标量，以步骤一中提取的炼焦煤成焦性质各特征参数，即胶质层最大厚度y_max值、挥发分最大析出速率(df/dt)_max值及两者对应的温度点数值之差（T_f-T_y）、最大膨胀压力p_max和其对应的温度点数值T_p、最终收缩度x值为自变量，利用Python软件建立炼焦煤成焦性质与焦炭热强度的关系模型，确定各参数前面的权重系数；

利用Python软件构建炼焦煤成焦性质与焦炭热强度关系模型方法中以相关系数R2达到最高为标准确定代表炼焦煤成焦性质各特征参数，胶质层最大厚度y_max值、挥发分最大析出速率df/dt值及两者对应的温度点数值之差（T_f-T_y）、最大膨胀压力p_max和其对应的温度点数值T_p、最终收缩度x值前面的权重系数a、b、c、d、e、f。