申请/专利权人：宝山钢铁股份有限公司

申请日：2020-06-28

公开（公告）日：2024-03-08

公开（公告）号：CN113848231B

主分类号：G01N25/20

分类号：G01N25/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.08#授权;2022.01.14#实质审查的生效;2021.12.28#公开

摘要：本发明公开了一种基于炼焦煤热解过程中热扩散率的结焦性判断方法，包括步骤：煤样样品7装入坩埚2并用压盘3压住，放入底加热电炉1中，热解过程中热传递方向由下至上；插入热电偶和探针6；记录胶质体上层面达到下层热电偶51处的温度、胶质体下层面达到下层热电偶和上层热电偶53处的温度；计算中层热电偶52处的热扩散率曲线；在胶质体形成阶段，热扩散率曲线升高后下降，通过该下降幅度评价焦炭的粘结性；在固化后阶段，热扩散率曲线升高或保持平稳，通过该升高幅度评价断焦炭的结焦性。本发明能根据炼焦煤热解过程中的扩散率曲线简单、快速、准确的判断焦炭的结焦性和粘结性。

主权项：1.一种基于炼焦煤热解过程中热扩散率的结焦性判断方法，其特征是：包括以下步骤：步骤1：制备煤样样品7；步骤2：将煤样样品7装入坩埚2中，并放入底加热电炉1中，使煤样样品7在热解过程中的热传递方向由下至上单向进行；步骤3：用压盘3压住煤样样品7，并将第一热电偶4插入坩埚2的底板内，将上层热电偶53、中层热电偶52和下层热电偶51由浅至深依次插入在煤层71中；步骤4：将探针6插入坩埚2的底板内；步骤5：通过底加热电炉1加热煤样样品7，分别记录上层热电偶53、中层热电偶52和下层热电偶51的温度为T3、T2和T1，并在试验过程中记录探针6测量的胶质体上层面达到下测量点时中层热电偶52的温度Ta、胶质体下层面达到下测量点时中层热电偶52的温度Tb和胶质体下层面达到上测量点时中层热电偶52的温度Tc；步骤6：将中层热电偶52处的温度作为平均温度，计算该处的煤层71热扩散率，得到热扩散率曲线；计算公式为： 其中，n为温度记录的第n时刻；i为第i测温点；ri为i测点距坩埚底面距离，单位为m；△τ为时间步长，单位为s；△r为相邻热电偶的距离步长，单位为m；为温度记录的第n时刻和第n+1时刻煤层71的温度平均值对应的有效热扩散率，单位为m2s；步骤7：将热扩散率曲线分为4个阶段：I、软化前阶段，即中层热电偶52的温度从250℃升温至Ta的阶段；II、胶质体形成阶段：即中层热电偶52的温度从Ta升温至Tb的阶段；在胶质体形成阶段，热扩散率曲线升高至顶点后下降，通过胶质体形成阶段中热扩散率曲线的下降幅度评价焦炭的粘结性；III、固化阶段：即中层热电偶52的温度从Tb升温至Tc的阶段；IV、固化后阶段：即中层热电偶52的温度达到Tc后至试验结束的阶段；在固化后阶段，热扩散率曲线升高或保持平稳，通过固化后阶段中热扩散率曲线的升高幅度评价断焦炭的结焦性；所述的步骤7中，胶质体形成阶段中热扩散率曲线的下降幅度与焦炭的粘结性成正比关系，即下降幅度越大，则焦炭的粘结性越高；所述的步骤7中，固化后阶段中热扩散率曲线的升高幅度与焦炭的显微结构性能成反比关系，即升高幅度越小，则焦炭光学组织各项异性程度越高，惰性物含量越低，孔壁结构致密性越好，结焦性就越好；反之，升高幅度越大，则表示焦炭光学组织各项异性程度越低，惰性物含量越高，孔壁结构致密性越差，结焦性就越差。

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权利要求：

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