焦炭强度指标间关系探讨

张 千, 李丽芳, 李国善

(河北钢铁集团邯郸钢铁分公司焦化厂,河北 邯郸 056015)

焦炭强度指标间关系探讨

张 千, 李丽芳, 李国善

(河北钢铁集团邯郸钢铁分公司焦化厂,河北 邯郸 056015)

焦炭的冷态强度测定周期较短﹑成本低廉,而热态性能测定周期相对较长﹑成本昂贵。因此,利用焦炭冷态强度预测热态性能,不但对指导焦化生产具有一定的意义,而且利用各强度指标间的关系可以检验实际测量数据是否存在异常值。

焦炭;冷态强度;热态性能;预测;回归分析

引言

焦炭的冷态强度同热态性能是目前我国冶金行业评价焦炭质量的2个重要指标[1]。焦炭的冷态强度又包括2个指标——抗碎强度M40和耐磨强度M10,它们分别是指焦炭经转鼓后粒径大于40 mm及小于10 mm的焦炭所占入鼓焦炭总重的比例。热态性能也包括2方面的内容:反应性强度(CR I)和反应后强度(CSR)。CR I是指焦炭在一定温度下同CO2反应能力的强弱;CSR是指反应后焦炭经转鼓后粒径大于10 mm的焦炭所占反应后焦炭总重的比例。由于焦炭的冷态强度测定周期较短﹑成本低廉,而热态性能测定周期相对较长且成本昂贵,所以,在一定程度上利用焦炭冷态强度预测热态性能,不但对指导焦化生产具有一定的意义,而且各强度指标间的关系也可以用来检验实际测量数据是否存在异常值。

1 M40与CR I及M10与CSR关系[2-6]

选取邯郸钢铁分公司焦化厂40 kg试验焦炉近2年的精煤冷态强度和热态性能150组(去掉差异值)数据作回归分析,以CR I为横坐标、M40为纵坐标作X-Y散点图(如图1所示),以M10为横坐标CSR为纵坐标作X-Y散点图(如图2所示)。

由图1和图2可知,焦炭的CR I与M40及CSR与M10均呈负相关,具有一定的相互依存关系,可以进行回归分析。由SPSS软件进行回归分析,得回归方程如第43页式(1)和式(2):

从回归方程可知,由M40预测焦炭CR I的误差较大,而由M10预测焦炭CSR的误差则相对较小。

2 CSR与CR I关系

以CSR为横坐标,以CR I为纵坐标,X-Y散点图如图3。

图3 CSR与CR I关系

由图3可知,焦炭的CSR与CRI呈负相关,且相互依存度较高,进行回归分析,得回归方程式(3):

3 结果分析

由式(1)对焦炭的反应性CR I进行预测。以预测值为横轴、实际值为纵轴作散点图,得图4所示。

图4 CR I的实际值与预测值关系

由式(2)对焦炭的反应后强度CSR进行预测。以预测值为横轴、实际值为纵轴作散点图,得图5所示。

图5 CSR实际值与预测值关系

从图4和图5可以看出,由耐磨强度M10预测CSR的预测值与实际值较为接近,而由抗碎强度M40预测CR I的预测值与实际值相差较大。主要原因可能是,在M10和CSR的测定中均受到恒力矩的作用,导致两者相关程度较大;而焦炭的反应性CR I同M40的测定均受到焦炭气孔率及气孔壁的影响,虽然有一定的相关,但相关程度不大。由于M10同CSR的相关程度较大,而由图3可知,CSR同CR I的相关程度也非常大,所以在应用中同样可以使用M10预测CR I。

4 结论

1)由图1及方程式(1)中可以看出,M40同CR I有一定的相关性但相关程度较小,回归方程为CR I= -0.673M40+83.805,R=0.437,预测结果误差较大,不适合于预测焦炭质量。

2)由图2及方程式(2)中可以看出,M10同CSR有一定的相关性且相关程度较大,回归方程为CSR= -2.477M10+81.657,R=0.694,预测结果误差较小,可以在实际生产中作为参照。

3)由图3及方程式(3)中可以看出,CSR同CR I之间的相互依存度较高,其回归方程为CR I= -1.130CSR+92.806,R=0.830,预测结果比较准确,具有一定的实际应用价值。

[1]谢海深,刘永新,吕 庆,等.焦炭质量预测模型[J].沈阳东北大学学报:自然科学版,2007,28(3):373-377.

[2]郝晓静,杜 钢,谢 植,等.模糊因果聚类模型在高炉焦比预测中的应用[J].东北大学学报:自然科学版,2005,26(4):363-366.

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[4]吴 翊,李永乐.应用数理统计[M].上海:国防科技大学出版社,1995:1-248.

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[6]张 群,吴信慈,冯安祖,等.宝钢焦炭质量预测模型Ⅱ:焦炭质量预测模型的建立和应用[J].燃料化学学报,2002,30(4):300-305.

Abstract:The coke cold strength measurement cycle is shorter and low cost,but the coke thermalpropertiesmeasure cycle is relatively long and cost high,so we can use cold strength to forecast thermal properties not only have some significance of direct coking production,and the relationship between the strength index can be used to test the actualmeasurement data exists abnor mal values.

Key words:coke;cold strength;thermal properties;forecast;regression analysis

Research on the relationship between coke strength index

ZHANG Qi an,L IL i-fang,L I Guo-shan
(The Coking Plant of Hebei Iron&Steel Group Han-steel,Handan Hebei056015,China)

TQ52

A

1004-7050(2010)06-0042-02

2010-07-10

张 千,男,1983年出生,2007年毕业于武汉理工大学,助理工程师,从事焦煤、焦炭的质量检验工作。