新型煤岩配煤方法和装置与流程

1.本技术涉及炼焦技术领域，尤其涉及新型煤岩配煤方法和装置。


背景技术：

2.目前，使用焦煤、肥煤、气煤、1/3焦煤、瘦煤、弱黏结性煤等进行配合炼焦时，配煤用到的方法主要有经验配煤、重点指标调控配煤和煤岩配煤方法。其中，经验配煤方法主要依据生产实践经验，配合实验室规模炼焦试验和工业试验的验证，将炼焦配煤中最关注的灰分、挥发分、黏结指数、胶质层指数等指标控制在合理范围内，以此进行焦炭质量预测与调控，来指导日常炼焦配煤工作。在经验配煤基础上升级出现了重点指标调控配煤方法，是将炼焦配煤中最关注的指标控制在合理范围内，比如v-mf法、v-g法等。随着国内炼焦煤市场出现越来越严重的混煤现象，炼焦煤的煤质情况变的异常复杂，使用常规的经验配煤或是重点指标配煤方法显然已经无法准确的调控配合煤的结构来提高焦炭质量。目前，使用较为广泛的是煤岩配煤方法。国际上包括阿莫索夫和夏皮洛法、汤姆逊(r.r.thomson)法、宫津隆法、利德法、文
·
克列威伦法、盖内伐厂法。在国内的部分焦化厂也是形成了不同的煤岩配煤方法。发明专利“一种煤岩学配煤的方法”(cn101294948b)公开了一种煤岩学配煤的方法，要求配煤焦炭粗粒镶嵌组分＞33％，惰性组分20-27％，同性结构组分＜6％等，以此得到合适的配煤比。发明专利“一种适用于捣固炼焦的煤岩配煤方法”(cn102816577b)公开了一种适用于捣固炼焦的煤岩配煤方法，通过煤岩检测计算活惰比，按照单种煤的活惰比、镜质组最大平均反射率和镜质组随机反射率分布比例来进行配比，以配合煤的活惰比和镜质组随机反射率分布直方图连续为最终目标。发明专利“一种以炼焦用煤镜质组反射率为主要指标的煤岩配煤方法”(cn105316017b)公开了一种以炼焦用煤镜质组反射率为主要指标的煤岩配煤方法，将炼焦用单种煤的镜质组平均最大反射率范围0.5～2.5之间细分为8个区段，将煤中的镜质组反射率分布图进行叠加，形成配合煤的镜质组反射率分布图，选择最接近正态分布的镜质组反射率得出配合煤所需煤种及最佳配比。发明专利“一种控制生产配煤结焦性稳定的方法”(cn109423317b)公开了一种控制生产配煤结焦性稳定的方法，通过就算配煤煤岩组成中的有机惰性物含量，达到稳定化配煤结焦性的目的。发明专利“高变质焦煤参与炼焦的配煤方法”(cn104312607b)通过规定高变质焦煤和其他炼焦煤的镜质组平均最大反射率，统计区间所占比例，并测定其单种煤煤岩显微组分组成，统计其惰质组含量，通过量化上述指标的范围来配煤。综上可知，目前涉及煤岩配煤方法利用的煤岩学指标主要有镜质体随机反射率、镜质组平均最大反射率、镜质组和惰质组等煤岩显微组成、活惰比、镜质体反射率分布图等。
3.上述发明专利涉及的煤岩配煤方法全部都是围绕炼焦单一煤种或配合煤展开，使用的煤岩指标主要是镜质体反射率、镜质体反射率分布图、镜质组含量、惰质组含量、活惰比等，这些煤岩指标可表征炼焦煤的显微组成特性，但是无法预测或是揭示其在热转化过程中是如何发生变化的，利用上述指标来控制焦炭的质量存在一定的局限性，不能准确地判定炼焦煤的显微组成是否有活性，也无法预测在成焦过程中对焦炭质量的影响。


技术实现要素：

4.本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
5.为此，本技术的第一个目的在于提出一种新型煤岩配煤方法，解决了现有方法不能准确地判定炼焦煤的显微组成是否有活性，也无法预测在成焦过程中对焦炭质量的影响的技术问题，能够科学指导配合煤中各单种炼焦煤的配比。
6.本技术的第二个目的在于提出一种新型煤岩配煤装置。
7.为达上述目的，本技术第一方面实施例提出了一种新型煤岩配煤方法，包括：对所选各炼焦用单一煤种进行煤岩分析和吉式流动度分析，并对单一煤种的常规成分进行测定，得到第一分析结果、第二分析结果和测定结果；基于第一分析结果、第二分析结果和测定结果形成基础煤质数据库；以所选各炼焦用单一煤种作为原料进行热解实验，制备热解半焦，并基于煤岩分析方法对制备出的热解半焦进行测定，形成热解半焦岩相数据库；根据热解半焦岩相数据库和基础煤质数据库得出配煤所需的各煤种及对应的配煤比，将其作为初始配煤方案；根据初始配煤方案中选用的煤种和配比进行配合混煤的掺混，并对生成的混煤进行热解实验，制备出混煤的热解半焦；基于煤岩分析测定混煤热解半焦的显微组成，并基于测定结果判断混煤热解半焦的中间熔融体含量是否满足要求，若未满足要求，则基于构建的数据库重新生成初始配煤方案，并重新对该初始配煤方案得到的混煤热解半焦的中间熔融体含量进行判断，直到满足要求，将此时的初始配煤方案作为试验焦炉配煤方案；对根据试验焦炉配煤方案生成的混煤进行焦炉实验，评价该混煤的各项指标是否满足生产要求，若不满足要求，则基于构建的数据库重新生成初始配煤方案和试验焦炉配煤方案，并重新进行判断，直至混煤的各项指标满足生产要求，将此时的配煤结构作为工业生产现场配煤方案。
8.本技术实施例的新型煤岩配煤方法，以炼焦用单一煤种为对象进行热解反应，制备在其第二热解阶段末期或是吉氏流动度固化温度所对应温度下的热解半焦样品，通过煤岩分析该热解半焦样品的显微组成，测定镜质组、壳质组等活性组分软化熔融后与惰性组分的融并程度，以此指导配合煤中各单种炼焦煤的配比。
9.可选地，在本技术的一个实施例中，各炼焦用单一煤种包括常规炼焦用烟煤单一煤种、低变质煤、高变质煤和其他混合煤种，第一分析结果包括各炼焦用单一煤种的镜质组、惰质组、壳质组和矿物质含量，第二分析结果包括各炼焦用单一煤种的固化温度，常规成分包括各炼焦用单一煤种的挥发分、灰分、硫分和水分。
10.可选地，在本技术的一个实施例中，热解实验为还原性气氛下的实验，热解实验的热解升温速率控制在3℃/min-5℃/min，热解实验的终温根据炼焦用单一煤种的吉氏流动度固化温度设定。
11.可选地，在本技术的一个实施例中，基于煤岩分析方法对制备出的热解半焦进行测定，形成热解半焦岩相数据库，包括：
12.基于煤岩分析方法，对半焦中的镜质组、惰质组、壳质组、矿物质、中间熔融体和气孔的含量进行测定，得到半焦的测定结果；
13.基于半焦的测定结果形成炼焦用单种煤所对应的热解半焦岩相数据库，其中，热解半焦岩相数据库中的焦煤样品的中间熔融体含量范围在30％～80％，1/3焦煤的中间熔融体含量范围在5％～40％，肥煤的中间熔融体含量在20％～60％，气煤的中间熔融体含量
在5％～10％，瘦煤的中间熔融体含量在10％～50％。
14.可选地，在本技术的一个实施例中，根据热解半焦岩相数据库和基础煤质数据库得出配煤所需的各煤种及对应的配煤比，包括：
15.根据配合煤的成分指标，按照加和性原理，从基础煤质数据库中确定初步的炼焦用各单一煤种，并计算各单一煤种的初步配煤比；
16.针对上述各单一煤种进行热解实验制备不同煤种的热解半焦，基于煤岩分析方法测定各热解半焦的中间熔融体含量；
17.将上述各热解半焦的中间熔融体含量与热解半焦岩相数据库进行对比，若某个半焦样品的中间熔融体含量不满足对应指标要求，则重新从基础煤质数据库中选择煤样，并重复上述步骤，直至满足配合煤对应焦炭中间熔融体含量的要求，完成煤种的选择和配煤比的计算。
18.为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种新型煤岩配煤装置，包括分析模块、第一数据库生成模块、第二数据库生成模块、混煤方案生成模块、混煤生成模块、第一混煤评估模块、第二混煤评估模块，其中，
19.分析模块，用于对所选各炼焦用单一煤种进行煤岩分析和吉式流动度分析，并对单一煤种的常规成分进行测定，得到第一分析结果、第二分析结果和测定结果；
20.第一数据库生成模块，用于基于第一分析结果、第二分析结果和测定结果形成基础煤质数据库；
21.第二数据库生成模块，用于以所选各炼焦用单一煤种作为原料进行热解实验，制备热解半焦，并基于煤岩分析方法对制备出的热解半焦进行测定，形成热解半焦岩相数据库；
22.混煤方案生成模块，用于根据热解半焦岩相数据库和基础煤质数据库得出配煤所需的各煤种及对应的配煤比，将其作为初始配煤方案；
23.混煤生成模块，用于根据初始配煤方案中选用的煤种和配比进行配合混煤的掺混，并对生成的混煤进行热解实验，制备出混煤的热解半焦；
24.混煤生成模块，用于基于煤岩分析测定混煤热解半焦的显微组成，并基于测定结果判断混煤热解半焦的中间熔融体含量是否满足要求，若未满足要求，则基于构建的数据库重新生成初始配煤方案，并重新对该初始配煤方案得到的混煤热解半焦的中间熔融体含量进行判断，直到满足要求，将此时的初始配煤方案作为试验焦炉配煤方案；
25.第二混煤评估模块，用于对根据试验焦炉配煤方案生成的混煤进行焦炉实验，评价该混煤的各项指标是否满足生产要求，若不满足要求，则基于构建的数据库重新生成初始配煤方案和试验焦炉配煤方案，并重新进行判断，直至混煤的各项指标满足生产要求，将此时的配煤结构作为工业生产现场配煤方案。
26.可选地，在本技术的一个实施例中，各炼焦用单一煤种包括常规炼焦用烟煤单一煤种、低变质煤、高变质煤和其他混合煤种，第一分析结果包括各炼焦用单一煤种的镜质组、惰质组、壳质组和矿物质含量，第二分析结果包括各炼焦用单一煤种的固化温度，常规成分包括各炼焦用单一煤种的挥发分、灰分、硫分和水分。
27.可选地，在本技术的一个实施例中，热解实验为还原性气氛下的实验，热解实验的热解升温速率控制在3℃/min-5℃/min，热解实验的终温根据炼焦用单一煤种的吉氏流动
度固化温度设定。
28.可选地，在本技术的一个实施例中，基于煤岩分析方法对制备出的热解半焦进行测定，形成热解半焦岩相数据库，包括：
29.基于煤岩分析方法，对半焦中的镜质组、惰质组、壳质组、矿物质、中间熔融体和气孔的含量进行测定，得到半焦的测定结果；
30.基于半焦的测定结果形成炼焦用单种煤所对应的热解半焦岩相数据库，其中，热解半焦岩相数据库中的焦煤样品的中间熔融体含量范围在30％～80％，1/3焦煤的中间熔融体含量范围在5％～40％，肥煤的中间熔融体含量在20％～60％，气煤的中间熔融体含量在5％～10％，瘦煤的中间熔融体含量在10％～50％。
31.可选地，在本技术的一个实施例中，根据热解半焦岩相数据库和基础煤质数据库得出配煤所需的各煤种及对应的配煤比，包括：
32.根据配合煤的成分指标，按照加和性原理，从基础煤质数据库中确定初步的炼焦用各单一煤种，并计算各单一煤种的初步配煤比；
33.针对上述各单一煤种进行热解实验制备不同煤种的热解半焦，基于煤岩分析方法测定各热解半焦的中间熔融体含量；
34.将上述各热解半焦的中间熔融体含量与热解半焦岩相数据库进行对比，若某个半焦样品的中间熔融体含量不满足对应指标要求，则重新从基础煤质数据库中选择煤样，并重复上述步骤，直至满足配合煤对应焦炭中间熔融体含量的要求，完成煤种的选择和配煤比的计算。
35.本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
36.本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
37.图1为本技术实施例一所提供的一种新型煤岩配煤方法的流程示意图；
38.图2为本技术实施例的新型煤岩配煤方法示例图；
39.图3为本技术实施例提供的一种新型煤岩配煤装置的结构示意图。
具体实施方式
40.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
41.下面参考附图描述本技术实施例的新型煤岩配煤方法和装置。
42.图1为本技术实施例一所提供的一种新型煤岩配煤方法的流程示意图。
43.如图1所示，该新型煤岩配煤方法包括以下步骤：
44.步骤101，对所选各炼焦用单一煤种进行煤岩分析和吉式流动度分析，并对单一煤种的常规成分进行测定，得到第一分析结果、第二分析结果和测定结果；
45.步骤102，基于第一分析结果、第二分析结果和测定结果形成基础煤质数据库；
46.步骤103，以所选各炼焦用单一煤种作为原料进行热解实验，制备热解半焦，并基于煤岩分析方法对制备出的热解半焦进行测定，形成热解半焦岩相数据库；
47.步骤104，根据热解半焦岩相数据库和基础煤质数据库得出配煤所需的各煤种及对应的配煤比，将其作为初始配煤方案；
48.步骤105，根据初始配煤方案中选用的煤种和配比进行配合混煤的掺混，并对生成的混煤进行热解实验，制备出混煤的热解半焦；
49.步骤106，基于煤岩分析测定混煤热解半焦的显微组成，并基于测定结果判断混煤热解半焦的中间熔融体含量是否满足要求，若未满足要求，则基于构建的数据库重新生成初始配煤方案，并重新对该初始配煤方案得到的混煤热解半焦的中间熔融体含量进行判断，直到满足要求，将此时的初始配煤方案作为试验焦炉配煤方案；
50.步骤107，对根据试验焦炉配煤方案生成的混煤进行焦炉实验，评价该混煤的各项指标是否满足生产要求，若不满足要求，则基于构建的数据库重新生成初始配煤方案和试验焦炉配煤方案，并重新进行判断，直至混煤的各项指标满足生产要求，将此时的配煤结构作为工业生产现场配煤方案。
51.可选地，在本技术的一个实施例中，各炼焦用单一煤种包括常规炼焦用烟煤单一煤种、低变质煤、高变质煤和其他混合煤种，第一分析结果包括各炼焦用单一煤种的镜质组、惰质组、壳质组和矿物质含量，第二分析结果包括各炼焦用单一煤种的固化温度，常规成分包括各炼焦用单一煤种的挥发分、灰分、硫分和水分。
52.可选地，在本技术的一个实施例中，热解实验为还原性气氛下的实验，热解实验的热解升温速率控制在3℃/min-5℃/min，热解实验的终温根据炼焦用单一煤种的吉氏流动度固化温度设定。
53.可选地，在本技术的一个实施例中，基于煤岩分析方法对制备出的热解半焦进行测定，形成热解半焦岩相数据库，包括：
54.基于煤岩分析方法，对半焦中的镜质组、惰质组、壳质组、矿物质、中间熔融体和气孔的含量进行测定，得到半焦的测定结果；
55.基于半焦的测定结果形成炼焦用单种煤所对应的热解半焦岩相数据库，其中，热解半焦岩相数据库中的焦煤样品的中间熔融体含量范围在30％～80％，1/3焦煤的中间熔融体含量范围在5％～40％，肥煤的中间熔融体含量在20％～60％，气煤的中间熔融体含量在5％～10％，瘦煤的中间熔融体含量在10％～50％。
56.可选地，在本技术的一个实施例中，根据热解半焦岩相数据库和基础煤质数据库得出配煤所需的各煤种及对应的配煤比，包括：
57.根据配合煤的水分、硫分、灰分、挥发分等指标，按照加和性原理，从所述基础煤质数据库中确定初步的炼焦用各单一煤种，并计算各单一煤种的初步配煤比；针对上述各单一煤种进行热解实验制备不同煤种的热解半焦，基于煤岩分析方法测定各热解半焦的中间熔融体含量；将上述各热解半焦的中间熔融体含量与热解半焦岩相数据库进行对比，如果某个半焦样品的中间熔融体含量不满足对应指标要求，则需要重新从基础煤质数据库中选择煤样，再重复上述工作，直至满足该煤种对应焦炭中间熔融体含量的要求，煤种选择和配煤比完成。
58.图2为本技术实施例的新型煤岩配煤方法示例图，如图2所示，该方法包括以下步
骤：
59.(1)对所选各炼焦用单一煤种进行煤岩分析，测定各炼焦用单一煤种的镜质组、惰质组、壳质组和矿物质含量；对所选各炼焦用单一煤种进行吉氏流动度分析，测定各煤样的固化温度；并对上述单一煤种进行常规的挥发分、灰分、硫分和水分的测定，形成配煤骨架煤种的基础煤质数据库；
60.具体地，步骤(1)中所述的各炼焦用单一煤种不局限于常规炼焦用烟煤单一煤种，也包括低变质煤、高变质煤或其他混合煤种；
61.(2)以所选各炼焦用单一煤种作为原料，利用坩埚焦试验装置或是固定床试验装置等开展氮气或氩气等还原性气氛下的热解实验，热解升温速率控制在3℃/min-5℃/min，热解实验的终温根据炼焦用单一煤种的吉氏流动度固化温度设定，制备各炼焦用单一煤种在其对应吉氏流动度固化温度时的热解半焦；
62.具体地，步骤(2)所述的热解终温不局限于吉氏流动度特征固化温度，也可以根据煤热解机理或是经验指定热解温度在450℃～600℃范围；
63.(3)以步骤(2)所获得各炼焦用单一煤种所对应半焦为对象，基于煤岩分析方法，对半焦中的镜质组、惰质组、壳质组、矿物质、中间熔融体(活性组分与惰性组分融并结合的物质)和气孔的含量进行测定，并形成炼焦用单种煤所对应热解半焦岩相数据库。要求：焦煤样品的中间熔融体含量范围在30％～80％，1/3焦煤的中间熔融体含量范围在5％～40％，肥煤的中间熔融体含量在20％～60％，气煤的中间熔融体含量在5％～10％，瘦煤的中间熔融体含量在10％～50％。根据各炼焦用单一煤种在吉氏流动度固化温度下所得热解半焦的中间熔融体含量，结合基础煤质数据库得出配合煤所需的各煤种及适宜的配煤比，将其作为配煤方案；
64.具体地，步骤(3)所述的煤岩分析参照gb/t 8899-2013《煤的显微组分组和矿物测定方法》进行测定。
65.(4)以步骤(3)所得配煤方案中选用的煤种和配比进行配合混煤的掺混；根据步骤(2)的要求进行热解实验，热解实验的终温设定在500℃～550℃，制备出混煤在该温度下的热解半焦；基于煤岩分析，测定该热解半焦的显微组成；如果混煤热解半焦的中间熔融体含量达不到40％～60％，则需要从热解半焦岩相数据库更换煤种或调整炼焦用单一煤种的配比，并重新进行上述步骤，直到混煤热解半焦的中间熔融体含量达到40％～60％，则可将此时的配煤结构作为试验焦炉配煤方案；
66.(5)根据步骤(4)确定的配煤方案，开展试验焦炉试验，评价焦炭的热强度、冷强度和粒度分布等指标，如果焦炭的各项指标满足生产要求，则可将该配煤方案作为工业生产现场配煤方案。如果焦炭的各项指标不满足生产要求，则需要重复步骤(4)和(5)。
67.具体地，步骤(5)所述的试验焦炉试验，包括40kg顶装实验焦炉、40kg捣固实验焦炉、以及其他不同规模的顶装或是荷重实验焦炉。
68.炼焦煤在热转化的第二阶段，也就是半焦形成的阶段是胶质体的形成与发展的重要阶段，通过分析其岩相组成可测定焦炭的质量，本技术基于此建立一种新型煤岩配煤方法，以炼焦用单一煤种为对象进行热解反应，制备在其第二热解阶段末期或是吉氏流动度固化温度所对应温度下的热解半焦样品，通过煤岩分析该热解半焦样品的显微组成，测定镜质组、壳质组等活性组分软化熔融后与惰性组分的融并程度，以此指导配合煤中各单种
炼焦煤的配比。
69.本技术提出的新型煤岩配煤方法，与常规煤岩分析方法不同，关注的是煤样在热转化过程中岩相的特点，更真实全面地反映显微组成与焦炭质量的关系，通过本技术的新型煤岩配煤方法，可以掌握炼焦用单一煤种在热转化过程中尤其是在胶质体形成和发展阶段时的显微结构和组成，同时还可以直接测定镜质组、壳质组、惰质组和矿物质等显微组成的成焦特性，并准确预测焦炭质量。
70.为了实现上述实施例，本技术还提出一种新型煤岩配煤装置。
71.图3为本技术实施例提供的一种新型煤岩配煤装置的结构示意图。
72.如图3所示，该新型煤岩配煤装置包括分析模块、第一数据库生成模块、第二数据库生成模块、混煤方案生成模块、混煤生成模块、第一混煤评估模块、第二混煤评估模块，其中，
73.分析模块，用于对所选各炼焦用单一煤种进行煤岩分析和吉式流动度分析，并对单一煤种的常规成分进行测定，得到第一分析结果、第二分析结果和测定结果；
74.第一数据库生成模块，用于基于第一分析结果、第二分析结果和测定结果形成基础煤质数据库；
75.第二数据库生成模块，用于以所选各炼焦用单一煤种作为原料进行热解实验，制备热解半焦，并基于煤岩分析方法对制备出的热解半焦进行测定，形成热解半焦岩相数据库；
76.混煤方案生成模块，用于根据热解半焦岩相数据库和基础煤质数据库得出配煤所需的各煤种及对应的配煤比，将其作为初始配煤方案；
77.混煤生成模块，用于根据初始配煤方案中选用的煤种和配比进行配合混煤的掺混，并对生成的混煤进行热解实验，制备出混煤的热解半焦；
78.混煤生成模块，用于基于煤岩分析测定混煤热解半焦的显微组成，并基于测定结果判断混煤热解半焦的中间熔融体含量是否满足要求，若未满足要求，则基于构建的数据库重新生成初始配煤方案，并重新对该初始配煤方案得到的混煤热解半焦的中间熔融体含量进行判断，直到满足要求，将此时的初始配煤方案作为试验焦炉配煤方案；
79.第二混煤评估模块，用于对根据试验焦炉配煤方案生成的混煤进行焦炉实验，评价该混煤的各项指标是否满足生产要求，若不满足要求，则基于构建的数据库重新生成初始配煤方案和试验焦炉配煤方案，并重新进行判断，直至混煤的各项指标满足生产要求，将此时的配煤结构作为工业生产现场配煤方案。
80.可选地，在本技术的一个实施例中，各炼焦用单一煤种包括常规炼焦用烟煤单一煤种、低变质煤、高变质煤和其他混合煤种，第一分析结果包括各炼焦用单一煤种的镜质组、惰质组、壳质组和矿物质含量，第二分析结果包括各炼焦用单一煤种的固化温度，常规成分包括各炼焦用单一煤种的挥发分、灰分、硫分和水分。
81.可选地，在本技术的一个实施例中，热解实验为还原性气氛下的实验，热解实验的热解升温速率控制在3℃/min-5℃/min，热解实验的终温根据炼焦用单一煤种的吉氏流动度固化温度设定。
82.可选地，在本技术的一个实施例中，基于煤岩分析方法对制备出的热解半焦进行测定，形成热解半焦岩相数据库，包括：
83.基于煤岩分析方法，对半焦中的镜质组、惰质组、壳质组、矿物质、中间熔融体和气孔的含量进行测定，得到半焦的测定结果；
84.基于半焦的测定结果形成炼焦用单种煤所对应的热解半焦岩相数据库，其中，热解半焦岩相数据库中的焦煤样品的中间熔融体含量范围在30％～80％，1/3焦煤的中间熔融体含量范围在5％～40％，肥煤的中间熔融体含量在20％～60％，气煤的中间熔融体含量在5％～10％，瘦煤的中间熔融体含量在10％～50％。
85.可选地，在本技术的一个实施例中，根据热解半焦岩相数据库和基础煤质数据库得出配煤所需的各煤种及对应的配煤比，包括：
86.根据配合煤的成分指标，按照加和性原理，从基础煤质数据库中确定初步的炼焦用各单一煤种，并计算各单一煤种的初步配煤比；
87.针对上述各单一煤种进行热解实验制备不同煤种的热解半焦，基于煤岩分析方法测定各热解半焦的中间熔融体含量；
88.将上述各热解半焦的中间熔融体含量与热解半焦岩相数据库进行对比，若某个半焦样品的中间熔融体含量不满足对应指标要求，则重新从基础煤质数据库中选择煤样，并重复上述步骤，直至满足配合煤对应焦炭中间熔融体含量的要求，完成煤种的选择和配煤比的计算。
89.需要说明的是，前述对新型煤岩配煤方法实施例的解释说明也适用于该实施例的新型煤岩配煤装置，此处不再赘述。
90.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
91.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
92.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
93.在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传
输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
94.应当理解，本技术的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
95.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
96.此外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
97.上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种新型煤岩配煤方法，其特征在于，包括以下步骤：对所选各炼焦用单一煤种进行煤岩分析和吉式流动度分析，并对单一煤种的常规成分进行测定，得到第一分析结果、第二分析结果和测定结果；基于所述第一分析结果、所述第二分析结果和所述测定结果形成基础煤质数据库；以所选各炼焦用单一煤种作为原料进行热解实验，制备热解半焦，并基于煤岩分析方法对制备出的热解半焦进行测定，形成热解半焦岩相数据库；根据所述热解半焦岩相数据库和所述基础煤质数据库得出配煤所需的各煤种及对应的配煤比，将其作为初始配煤方案；根据所述初始配煤方案中选用的煤种和配比进行配合混煤的掺混，并对生成的混煤进行所述热解实验，制备出混煤的热解半焦；基于煤岩分析测定混煤热解半焦的显微组成，并基于测定结果判断混煤热解半焦的中间熔融体含量是否满足要求，若未满足要求，则基于构建的数据库重新生成初始配煤方案，并重新对该初始配煤方案得到的混煤热解半焦的中间熔融体含量进行判断，直到满足要求，将此时的初始配煤方案作为试验焦炉配煤方案；对根据所述试验焦炉配煤方案生成的混煤进行焦炉实验，评价该混煤的各项指标是否满足生产要求，若不满足要求，则基于构建的数据库重新生成初始配煤方案和试验焦炉配煤方案，并重新进行判断，直至混煤的各项指标满足生产要求，将此时的配煤结构作为工业生产现场配煤方案。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各炼焦用单一煤种包括常规炼焦用烟煤单一煤种、低变质煤、高变质煤和其他混合煤种，所述第一分析结果包括各炼焦用单一煤种的镜质组、惰质组、壳质组和矿物质含量，所述第二分析结果包括各炼焦用单一煤种的固化温度，所述常规成分包括各炼焦用单一煤种的挥发分、灰分、硫分和水分。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述热解实验为还原性气氛下的实验，所述热解实验的热解升温速率控制在3℃/min-5℃/min，所述热解实验的终温根据炼焦用单一煤种的吉氏流动度固化温度设定。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于煤岩分析方法对制备出的热解半焦进行测定，形成热解半焦岩相数据库，包括：基于煤岩分析方法，对半焦中的镜质组、惰质组、壳质组、矿物质、中间熔融体和气孔的含量进行测定，得到半焦的测定结果；基于半焦的测定结果形成炼焦用单种煤所对应的热解半焦岩相数据库，其中，所述热解半焦岩相数据库中的焦煤样品的中间熔融体含量范围在30％～80％，1/3焦煤的中间熔融体含量范围在5％～40％，肥煤的中间熔融体含量在20％～60％，气煤的中间熔融体含量在5％～10％，瘦煤的中间熔融体含量在10％～50％。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述热解半焦岩相数据库和所述基础煤质数据库得出配煤所需的各煤种及对应的配煤比，包括：根据配合煤的成分指标，按照加和性原理，从所述基础煤质数据库中确定初步的炼焦用各单一煤种，并计算各单一煤种的初步配煤比；针对上述各单一煤种进行热解实验制备不同煤种的热解半焦，基于煤岩分析方法测定各热解半焦的中间熔融体含量；
将上述各热解半焦的中间熔融体含量与热解半焦岩相数据库进行对比，若某个半焦样品的中间熔融体含量不满足对应指标要求，则重新从基础煤质数据库中选择煤样，并重复上述步骤，直至满足配合煤对应焦炭中间熔融体含量的要求，完成煤种的选择和配煤比的计算。6.一种新型煤岩配煤装置，其特征在于，包括分析模块、第一数据库生成模块、第二数据库生成模块、混煤方案生成模块、混煤生成模块、第一混煤评估模块、第二混煤评估模块，其中，所述分析模块，用于对所选各炼焦用单一煤种进行煤岩分析和吉式流动度分析，并对单一煤种的常规成分进行测定，得到第一分析结果、第二分析结果和测定结果；所述第一数据库生成模块，用于基于所述第一分析结果、所述第二分析结果和所述测定结果形成基础煤质数据库；所述第二数据库生成模块，用于以所选各炼焦用单一煤种作为原料进行热解实验，制备热解半焦，并基于煤岩分析方法对制备出的热解半焦进行测定，形成热解半焦岩相数据库；所述混煤方案生成模块，用于根据所述热解半焦岩相数据库和所述基础煤质数据库得出配煤所需的各煤种及对应的配煤比，将其作为初始配煤方案；所述混煤生成模块，用于根据所述初始配煤方案中选用的煤种和配比进行配合混煤的掺混，并对生成的混煤进行所述热解实验，制备出混煤的热解半焦；所述混煤生成模块，用于基于煤岩分析测定混煤热解半焦的显微组成，并基于测定结果判断混煤热解半焦的中间熔融体含量是否满足要求，若未满足要求，则基于构建的数据库重新生成初始配煤方案，并重新对该初始配煤方案得到的混煤热解半焦的中间熔融体含量进行判断，直到满足要求，将此时的初始配煤方案作为试验焦炉配煤方案；所述第二混煤评估模块，用于对根据所述试验焦炉配煤方案生成的混煤进行焦炉实验，评价该混煤的各项指标是否满足生产要求，若不满足要求，则基于构建的数据库重新生成初始配煤方案和试验焦炉配煤方案，并重新进行判断，直至混煤的各项指标满足生产要求，将此时的配煤结构作为工业生产现场配煤方案。7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述各炼焦用单一煤种包括常规炼焦用烟煤单一煤种、低变质煤、高变质煤和其他混合煤种，所述第一分析结果包括各炼焦用单一煤种的镜质组、惰质组、壳质组和矿物质含量，所述第二分析结果包括各炼焦用单一煤种的固化温度，所述常规成分包括各炼焦用单一煤种的挥发分、灰分、硫分和水分。8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述热解实验为还原性气氛下的实验，所述热解实验的热解升温速率控制在3℃/min-5℃/min，所述热解实验的终温根据炼焦用单一煤种的吉氏流动度固化温度设定。9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述基于煤岩分析方法对制备出的热解半焦进行测定，形成热解半焦岩相数据库，包括：基于煤岩分析方法，对半焦中的镜质组、惰质组、壳质组、矿物质、中间熔融体和气孔的含量进行测定，得到半焦的测定结果；基于半焦的测定结果形成炼焦用单种煤所对应的热解半焦岩相数据库，其中，所述热解半焦岩相数据库中的焦煤样品的中间熔融体含量范围在30％～80％，1/3焦煤的中间熔
融体含量范围在5％～40％，肥煤的中间熔融体含量在20％～60％，气煤的中间熔融体含量在5％～10％，瘦煤的中间熔融体含量在10％～50％。10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述根据所述热解半焦岩相数据库和所述基础煤质数据库得出配煤所需的各煤种及对应的配煤比，包括：根据配合煤的成分指标，按照加和性原理，从所述基础煤质数据库中确定初步的炼焦用各单一煤种，并计算各单一煤种的初步配煤比；针对上述各单一煤种进行热解实验制备不同煤种的热解半焦，基于煤岩分析方法测定各热解半焦的中间熔融体含量；将上述各热解半焦的中间熔融体含量与热解半焦岩相数据库进行对比，若某个半焦样品的中间熔融体含量不满足对应指标要求，则重新从基础煤质数据库中选择煤样，并重复上述步骤，直至满足配合煤对应焦炭中间熔融体含量的要求，完成煤种的选择和配煤比的计算。

技术总结
本申请提出了一种新型煤岩配煤方法，包括：对各炼焦用单一煤种进行煤岩分析、吉式流动度分析和常规成分的测定以形成基础煤质数据库；对各单一煤种进行热解实验，制备半焦，并对该半焦进行测定，形成热解半焦岩相数据库；根据构建的数据库生成初始配煤方案，并对生成的混煤进行热解实验，制备混煤半焦；测定该半焦的显微组成，并判断是否满足要求，若未满足要求，重新生成配煤方案，并再次判断，将最终的配煤方案作为试验焦炉配煤方案，并对生成的混煤进行焦炉实验，评价该混煤是否满足生产要求，若不满足要求，则重新生成配煤方案，并重新进行判断，得到最终的目标配煤方案。采用上述方案的本发明能够科学指导配合煤中各单种炼焦煤的配比。焦煤的配比。焦煤的配比。


技术研发人员：周琦 王岩 商铁成 张宇宏 常赵刚 王春晶 孙会青 杨承伟 齐炜 吴洋 郭珊珊 何巨 赵奇 裴贤丰
受保护的技术使用者：煤炭科学技术研究院有限公司
技术研发日：2023.07.31
技术公布日：2023/9/16