本發(fā)明涉及煤炭分類的，尤其涉及一種利用dcs信號辨別煉焦煤種的方法。

背景技術(shù)：

1、配煤是現(xiàn)代煉焦工序中重要的一個環(huán)節(jié)，決定著焦炭的質(zhì)量，并影響高爐生產(chǎn)狀況與鐵水質(zhì)量。配煤的目的的在于使各種煤之間性質(zhì)上取長補短,符合焦爐的生產(chǎn)要求,生產(chǎn)出滿足質(zhì)量要求的優(yōu)質(zhì)焦炭,并副產(chǎn)煉焦化學產(chǎn)品,實現(xiàn)煤炭資源的合理利用。但是冶金焦的質(zhì)量要求是:灰分低、硫分少、強度高、各向異性程度大。這種要求在常規(guī)煉焦方法條件下,用單種煤煉焦是很難實現(xiàn)的。此外,由于煤種的相對儲量、分布和開采能力的制約,不可能進行大規(guī)模的單種煤煉焦生產(chǎn),特別是優(yōu)質(zhì)煉焦煤資源有限,工業(yè)上必須采用配煤煉焦以確保焦炭質(zhì)量和合理利用煤炭資源。同時，不同煤種的價格差異往往巨大，焦煤的價格通常是瘦焦煤的2倍左右。精準區(qū)分不同煤種，既能提高配煤的效率、滿足煉焦的質(zhì)量要求，同時可以實現(xiàn)配煤成本的降低。

2、目前國標對煙煤的分類依據(jù)的是干燥無灰基揮發(fā)分、粘結(jié)指數(shù)、膠質(zhì)層最大厚度和奧阿膨脹度作為指標，近些年煤巖顯微技術(shù)的興起使鏡質(zhì)組最大反射率也可作為煤種分類的一種依據(jù)。但這類方法利用的是煤的宏觀性質(zhì)，但是從化工層面分析，不同結(jié)構(gòu)的物質(zhì)也可能擁有相似的宏觀性質(zhì)，因此無良商家會在煤中摻夾石油焦、煤瀝青、無煙煤等，實現(xiàn)宏觀指標的達標，這實際對配煤煉焦造成了極大困擾。如何利用煤的微觀結(jié)構(gòu)進行煤種的精確分類，成為煤化工工作者研究的方向。

3、現(xiàn)有技術(shù)中，專利申請?zhí)枮?02210262829.3，公開了一種基于熱重分析的甄別單混煤的方法，首次利用混煤的燃燒特性曲線(dta/dtg曲線)不同于單種煤的特性來判別是否為混煤。此方法利用了熱重分析儀的熱重曲線，只能大致分辨單種煤和混煤，實際上不同的單種煤失重的曲線大致相同，無法利用此方法進行分類。

4、專利申請?zhí)枮?02310570440.x，公開了一種判別發(fā)電鍋爐用煤種類的方法，通過測定揮發(fā)分、無灰基碳、無灰基氫、無灰基氧和水分等常規(guī)的煤質(zhì)檢測結(jié)果進行煤樣的分類。此方法利用的即是常規(guī)的宏觀指標進行分類，而元素含量并不能代表煤的微觀結(jié)構(gòu)，因此依舊無法準確區(qū)分不同煤種。專利申請?zhí)枮閏n201610181151.0公開了一種基于恒溫熱重分析的煤質(zhì)在線工業(yè)分析測量方法，利用煤燃燒的恒溫熱重曲線和常規(guī)指標構(gòu)建了神經(jīng)網(wǎng)絡模型，可獲取實時在線煤質(zhì)分析。但該方法依然利用的是熱重曲線，缺少官能團對煤結(jié)構(gòu)影響的依據(jù)，同時在煤種的變質(zhì)程度相似的條件下，無法準確進行煤種分類。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種利用dcs信號辨別煉焦煤種的方法，利用差示掃描量熱儀，特別是能反映官能團斷裂信息的dsc曲線，根據(jù)不同的分解曲線可以快速分類不同煤種。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

3、一種利用dcs信號辨別煉焦煤種的方法，利用差示掃描量熱儀的dcs信號峰位置進行分析，獲得不同煤種的信息，具體包括：

4、s1、試樣制備；

5、s2、條件選擇，用于不同煤樣品受熱分解；

6、s3、數(shù)據(jù)分析，用于作圖分辨吸熱峰及放熱峰，分類不同煤種。

7、s1中，取煤粉500～1000g，利用四分法取一份樣品，烘箱干燥105±1℃，時間1h。

8、樣品磨制成粒度為0.050-0.075mm的細粉，取30±2mg作為樣品。

9、s2中，用空al2o3坩堝作為空白樣，以10-15℃/min升溫至690-710℃，作為背底，將30mg樣品裝入al2o3坩堝，以10-15℃/min升溫至690-710℃，全程氮氣保護。

10、s3中，扣除背底后，得到煤種的dsc曲線，對dsc曲線的峰型進行分析，從吸熱峰、放熱峰位置、數(shù)量，獲得不同的煤種信息。

11、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

12、1、首次提出利用差示掃描量熱的dsc曲線進行煉焦煤種的辨別，煉焦煤與無煙煤的變質(zhì)程度相差較大，分子結(jié)構(gòu)中氧、氮、鹵素等雜原子含量、化學鍵種類等微觀組織結(jié)構(gòu)差異明顯，導致熱解時產(chǎn)物差異較多，因此dsc曲線會有明顯的峰型變化，此檢測方法機理明確可靠，分析過程中干擾因素較少且可控，檢測結(jié)果重復性強，檢測時間短，檢測方法簡單，為辨別不同煤種進行下一步配煤煉焦提供了一種方便快捷的方法；

13、2、樣品磨制成細粉，使樣品受熱均勻，有助于煤熱解及揮發(fā)分快速逸散；

14、3、將30mg樣品裝入al2o3坩堝，以10-15℃/min升溫至690-710℃，全程氮氣保護，減少反應時間，避免實驗煤種檢測快速高效。

技術(shù)特征：

1.一種利用dcs信號辨別煉焦煤種的方法，其特征在于，利用差示掃描量熱儀的dcs信號峰位置進行分析，獲得不同煤種的信息，具體包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用dcs信號辨別煉焦煤種的方法，其特征在于，s1中，取煤粉500～1000g，利用四分法取一份樣品，烘箱干燥105±1℃，時間1h。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用dcs信號辨別煉焦煤種的方法，其特征在于，所述的樣品磨制成粒度為0.050-0.075mm的細粉，取30±2mg作為樣品。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用dcs信號辨別煉焦煤種的方法，其特征在于，s2中，用空al2o3坩堝作為空白樣，以10-15℃/min升溫至690-710℃，作為背底，將30mg樣品裝入al2o3坩堝，以10-15℃/min升溫至690-710℃，全程氮氣保護。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用dcs信號辨別煉焦煤種的方法，其特征在于，s3中，扣除背底后，得到煤種的dsc曲線，對dsc曲線的峰型進行分析，從吸熱峰、放熱峰位置、數(shù)量，獲得不同的煤種信息。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種利用DCS信號辨別煉焦煤種的方法，利用差示掃描量熱儀的DCS信號峰位置進行分析，獲得不同煤種的信息，包括試樣制備、條件選擇、數(shù)據(jù)分析。本發(fā)明的優(yōu)點是：首次提出利用差示掃描量熱的DSC曲線進行煉焦煤種的辨別，煉焦煤與無煙煤的變質(zhì)程度相差較大，分子結(jié)構(gòu)中氧、氮、鹵素等雜原子含量、化學鍵種類等微觀組織結(jié)構(gòu)差異明顯，導致熱解時產(chǎn)物差異較多，因此DSC曲線會有明顯的峰型變化，此檢測方法機理明確可靠，分析過程中干擾因素較少且可控，檢測結(jié)果重復性強，檢測時間短，檢測方法簡單，為辨別不同煤種進行下一步配煤煉焦提供了一種方便快捷的方法；樣品磨制成細粉，使樣品受熱均勻，有助于煤熱解及揮發(fā)分快速逸散。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭有志,龐克亮,萬超然,孟昕陽
受保護的技術(shù)使用者：鞍鋼集團北京研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10