[发明专利]快速确定高炉炉尘灰中煤焦比例的检测方法及检测系统

说明书

本发明属于煤焦组分测量领域，公开了一种快速确定高炉炉尘灰中煤焦比例的检测方法及检测系统,利用炉尘灰中未燃煤粉和焦在中低温下与CO₂反应性不同，测定炉尘灰中含碳物质与CO₂的反应性；加入催化剂后，分别测定未燃煤粉、焦以及炉尘灰反应性的变化率，计算炉尘灰中未燃煤粉和焦粉比例。本发明利用炉尘灰中未燃煤粉和焦在中低温下与CO₂反应性不同，测定炉尘灰中含碳物质与CO₂的反应性，加入催化剂后，未燃煤粉、焦以及炉尘灰反应性的变化率，估算炉尘灰中未燃煤粉和焦粉比例的方法。为增加高炉喷煤量和提高煤粉置换比提供科学的指导，为钢铁厂提供一种简单易行，准确可靠的估算炉尘灰中含碳物质成分的方法。

技术领域

本发明属于煤焦组分测量领域，尤其涉及一种快速确定高炉炉尘灰中煤焦比例的检测方法及检测系统。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

通过反应性检测高炉炉尘灰目前没有，但是检测高炉炉尘灰的目前常用技术就是数点发和X光射线衍射方法以及拉曼光谱法。

数点发是把取到的炉尘灰样制样，放在分光光度计下观察，打500个点，确定煤焦比例，检测过程中工作量巨大，相当耗时，实验结果受操作者的主观影响很大，需要大量的专业性知识且凭经验得出，(因为很多颗粒及其细小，无明显特征)而且数点法只能确定焦炭和未燃煤粉的表面积比，不能确定各自的碳含量，且想要数据精确的话，得进行大量重复性实验。

X光衍射试验方法和拉曼光谱试验方法都是先制取标准煤和焦样，煤进行高温处理制取未燃煤粉，焦制取热解焦，之后按不同的比例混合均匀，再和炉尘灰的原样进行X光衍射和拉曼光谱试验，炉尘灰样和那种比例的混合样相近则认为炉尘灰比例是多少。这类方法首先成本过高，不适合日常检验，最关键一点是通过试验制取的未燃煤粉和热解焦样和炉尘灰里面的煤焦有本质区别，炉尘灰里面煤和焦有的是烧了一部分，有的就是烧完的残渣。和试验制取的未燃煤粉和焦粉不一样。

高炉是现代钢铁工业最重要的设备之一，但炼焦相关的环境问题日益严峻，为了保持竞争力，煤粉喷吹(PCI)被认为是最有效的替代部分冶金焦炭的技术。但在大喷煤操作时，由于风口回旋区空间有限，且煤粉运动速度快，部分煤粉未燃尽而随煤气流上升，通过炉身中上部由炉喉排出。焦炭由于机械应力和碳素熔损反应也会破碎，形成焦粉。未燃煤粉会和焦粉共同构成了高炉炉尘灰中的残碳物质，为了更好地降低高炉能耗，提高高炉生产指标，需要区分这些残碳物质的来源。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)现有技术中，检测过程工作量巨大，相当耗时，实验结果受操作者的主观影响很大，需要大量的专业性知识且凭经验得出，而且数点法只能确定焦炭和未燃煤粉的表面积比，不能确定各自的碳含量，且想要数据精确的话，得进行大量重复性实验。

(2)X光衍射试验方法和拉曼光谱试验方法，对仪器要求较高且检测成本不菲，并不适合钢厂日常检测，同时这两种方法均需要制备标准样，标准样与实际生产必然有区别，难以保证结果的准确性。

元素分析可以得出高炉炉尘灰里的总含碳量，但是无法区别是来源于高炉中的未燃煤粉还是焦炭。

上述方法单一的使用均无法定量的分析高炉炉尘灰中碳来源，结合一起使用，工作量巨大，实施起来十分费力，可操作性不强，不适合生产上的日常使用。

解决上述技术问题的意义：

意义就是为钢铁厂提供一种简单易行，准确可靠的估算炉尘灰中含碳物质成分的方法，把检测炉尘灰可以列为钢厂的日常检测项目，用来预测高炉炉况，指导生产。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种快速确定高炉炉尘灰中煤焦比例的检测方法及检测系统。

本发明是这样实现的，一种快速确定高炉炉尘灰中煤焦比例的检测方法，