(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211110565.6 (22)申请日 2022.09.13 (71)申请人 国能神东煤炭集团有限责任公司 地址 017219 内蒙古自治区鄂 尔多斯市伊 金霍洛旗乌兰木伦镇上湾金 龙路北 申请人 中国神华能源股份有限公司神东煤 炭分公司 (72)发明人 王斌　白云峰　郭爱军　陈伟　 潘月军　王振飞　 (74)专利代理 机构 北京康信知识产权代理有限 责任公司 1 1240 专利代理师 白雪 (51)Int.Cl. G01N 25/04(2006.01) G01N 15/08(2006.01)G01N 1/28(2006.01) G01N 1/44(2006.01) (54)发明名称 一种原煤高炉风口回旋区透气性的评价方 法 (57)摘要 本发明提供了一种原煤高炉风口回旋区透 气性的评价方法。 该评价方法包括： 步骤S1， 采用 原煤为原料， 在无氧环境中去除原煤中挥发分， 以制备未燃煤粉； 步骤S2， 将焦炭和未燃煤粉作 为原料进行灼烧， 得到焦炭灰和未燃煤粉灰； 步 骤S3， 将焦炭灰和未燃煤粉灰混合制成灰锥， 测 试灰锥在还原气氛下的软化 温度， 将软化温度作 为高炉风口回旋区透气性评价指标。 本申请利用 灰锥对风口回旋区实际生产环境进行模拟， 利用 灰锥的软化温度作为高炉风口回旋区透气性评 价指标， 可以准确模拟高炉风口回旋区的局部透 气性， 相比现有技术中对高炉整体透气性进行描 述， 本申请的评价方法对风口回旋区情况描述的 更加合理。 权利要求书1页 说明书7页 CN 115468974 A 2022.12.13 CN 115468974 A 1.一种原煤高炉风口回旋区透气性的评价方法， 其特 征在于， 所述评价方法包括： 步骤S1， 采用原煤为原料， 在无 氧环境中去除原煤中挥发分， 以制备 未燃煤粉； 步骤S2， 将焦炭和所述未燃 煤粉作为原料进行灼烧， 得到焦炭灰和未燃 煤粉灰； 步骤S3， 将所述焦炭灰和所述未燃煤粉灰混合制 成灰锥， 测试所述灰锥在还原气氛下 的软化温度， 将所述软化温度作为所述高炉风口回旋区透气性评价指标。 2.根据权利要求1所述的评价方法， 其特征在于， 所述软化温度分为五级， I级的温度 范 围为0～1000℃， II级的温度范围为1100～1250℃， III级的温度范围为125～1350℃， IV级 的温度范围为1350～1500℃， V级的温度大于1500℃， 所述高炉风口回旋区的透气性根据所 述软化温度I级至V级依次变差 。 3.根据权利要求1或2所述的评价方法， 其特征在于， 所述原煤为神东高钙煤、 俄罗斯煤 炭、 陶清煤炭、 栖凤渡煤炭、 和栖煤炭、 坪石煤炭中的一种或多种； 优选所述焦炭为高炉焦、 俄罗斯焦炭、 湖南2#焦炭、 韶钢自产焦炭中的一种或多种。 4.根据权利要求1至3 中任一项所述的评价方法， 其特征在于， 所述步骤S3中， 所述未燃 煤粉灰和所述焦炭灰的质量比为2:1～3:1。 5.根据权利要求1至4中任一项所述的评价方法， 其特征在于， 在所述步骤S3 中， 所述灰 锥的制备 方法包括： 利用糊精溶 液将所述未燃 煤粉灰与所述焦炭灰调成糊状， 得到糊状灰锥； 将所述糊状灰锥放入灰锥模具中挤压成型， 得到所述灰锥。 6.根据权利要求1至 3任一项所述的评价方法， 其特 征在于， 所述 步骤S1包括： 将原煤置于高温加热炉的反应容器中， 通入氮气或惰性气体并进行加热， 待温度稳定 后保持干馏， 将反应容器在继续通入氮气或惰性气体的条件下冷却至室温， 得到所述未燃 煤粉； 优选所述干馏的时间为1～ 2h。 7.根据权利 要求6所述的评价方法， 其特征在于， 所述加热包括： 以5℃/min的升温速率 加热至300℃， 然后以10℃/mi n的升温速率加热至1 100℃。 8.根据权利要求1至3 中任一项所述的评价方法， 其特征在于， 所述步骤S2包括： 将所述 未燃煤粉和所述焦炭分别置于两个预先灼烧至质量恒定的灰皿中， 将所述灰皿置于马弗炉 中进行灼烧， 得到所述焦炭灰和所述未燃 煤粉灰。 9.根据权利要求8所述的评价方法， 其特征在于， 在灰分高于15％时， 所述步骤S2还包 括： 对所述灰皿进行检查 性灼烧。 10.根据权利要求8所述的评价方法， 其特 征在于， 所述 步骤S2中， 所述灼烧 包括： 将所述灰皿在3 0～60min升温至500℃～550℃， 在500℃～550℃下保持3 0～50min； 然后继续升温至(815 ±10)℃， 并保持1～ 2h。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115468974 A 2一种原煤 高炉风口回旋区透气性的评价 方法 技术领域 [0001]本发明涉及炼铁生产技术领域， 具体而言， 涉及一种原煤高炉风口回旋区透气性 的评价方法。 背景技术 [0002]高炉喷吹煤粉技术是高炉炼铁维持稳定和持久的重要基础和关键环节。 高炉炼铁 发展到现阶段， 提高喷吹煤粉作业量、 减少焦炭入炉量， 对于降低生铁成本、 改善炉缸工作 状态、 减少炼焦生产污染、 缓解优质焦煤 资源紧缺情况等问题都具有重要意义。 然而喷煤量 过高会对煤粉燃烧效率、 煤焦置换比、 炉内透气性以及高炉稳定性产生影响， 当喷煤量达到 一定水平， 高炉炉尘中的碳含量将呈增长趋势， 因此， 研究一种评价喷吹高钙烟煤对风口回 旋区透气性的方法有着重要意 义。 [0003]大量的煤粉燃烧研究和国内外高炉喷煤实践表明， 在高炉喷煤 的条件下， 煤粉在 喷枪出口到离开风口前燃烧带 的短暂时间内100％气化是不可能的， 不仅部分煤粉不能完 成气化的3个阶段， 而且已气化的煤粉在气化过程中还不可避免的产生有很高抗表面氧化 能力的炭黑微粒， 这些未燃煤粉和产生的炭黑颗粒随煤气离开燃烧带上升进入滴落带、 软 熔带甚至块状带。 [0004]大量未燃煤粉和炭黑滞留在软融带及滴落带， 降低了它们的透气性和透液性， 造 成液泛现象的提前 出现下部难行或悬 料。 [0005]在高炉炼铁过程中， 矿石、 焦炭、 熔剂中的微细粉尘会被高炉煤气带出炉外， 再通 过炉外的煤气除尘净化系统捕捉除去， 其中含有大量以煤粉和焦炭形态存在的碳。 随着降 低高炉冶炼成本的诉求愈发强烈， 大喷煤技术已成为降低焦比的有效手段之一， 但是随着 喷煤量的增加， 未燃煤粉在高炉煤气中的含量也越来越高， 不仅恶化高炉透气性， 而且降低 焦比的效果变差， 造成经济上的不 合理。 [0006]目前主要通过高炉透气性指数来综合反应高炉运行状态， 关于透气性指数预测模 型主要有三种： [0007]第一种通过小波分析方法结合支持向量机的技术路线来进行高炉透气性指数的 预测。 结合以上2种技术的优势可以很好的实现透气性指数 的预测。 支持向量机： 支持向量 机以其基于少数据的建模精准性和优良的推广能力而著称。 其实质是将低维不可线性划分 的空间通过核运算转至高维空间最终线性可分。 其通过结构化风险最小的原理来保证优良 的泛化性能。 目前模式识别、 预测回归、 控制等领域得到了广泛的应用； 小波分析： 小波变换 是一种信号的时间 ‑频率分析方法， 通过母波函数尺度和频率的变化可以将信号分解成不 同频率和尺度的子信号。 [0008]第二种基于改进的多层超限学习机的高炉透气性指数预测模型， 首先分析影响高 炉透气性指数 的相关操作参数,考虑到高炉生产数据含有大量噪声,运用小波去 噪方法消 除数据的噪声干扰.然后建立高炉透气性指数预测模型.在建模过程中,将偏最小二乘与多 层超限学习机算法结合,消除多层超限学习机最后一层隐藏层的多重共线性,提高了模型说　明　书 1/7 页 3 CN 115468974 A 3