煉焦煤各指標(biāo)在優(yōu)化配煤中的應(yīng)用及專家系統(tǒng)的建立方案

煉焦煤各指標(biāo)在優(yōu)化配煤中的應(yīng)用及專家系統(tǒng)的建立北京煤化工分院商鐵成2015.10徐州煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司ChinaCoalResearchInstitute主要內(nèi)容專家系統(tǒng)的建立原則指標(biāo)的選擇及煙煤分類原則專家系統(tǒng)的建立結(jié)論來源企業(yè)的需求2005年院所基金《焦炭熱態(tài)質(zhì)量控制技術(shù)專家系統(tǒng)》（編號(hào)：0511004）2009年資源環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域863計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目《新一代清潔煉焦工藝與裝備開發(fā)》（課題編號(hào)2009AA063302）2012年國家科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目《煤炭焦化節(jié)能減排關(guān)鍵技術(shù)研究與開發(fā)》（編號(hào)：2012BAA03B02）“新型搗固煉焦工藝開發(fā)的基礎(chǔ)研究”和“煉焦煤粘結(jié)性與煤性質(zhì)關(guān)系研究”瘦煤焦煤1/3焦煤肥煤氣煤煤場(chǎng)配煤焦?fàn)t焦炭初冷終冷洗苯焦油粗苯粉碎凈煤氣脫氨硫銨煉焦工藝流程專家系統(tǒng)的建立原則專家系統(tǒng)的建立原則焦炭制造成本：直接材料成本：原料煤、輔助材料等制造成本：直接人工、設(shè)備檢修、技改、勞保、折舊等運(yùn)輸成本：煤炭焦炭運(yùn)輸費(fèi)用，視距離調(diào)整期間費(fèi)用：財(cái)務(wù)、管理、銷售費(fèi)用煉焦配煤專家系統(tǒng)影響焦炭質(zhì)量的主要因素配合煤質(zhì)量：原料煤+備煤工藝煉焦工藝熄焦工藝新技術(shù)主要條件提高焦炭質(zhì)量效果M40

提高%M10

降低%CSR

提高%優(yōu)化配煤優(yōu)化煤源及煤巖學(xué)配煤隨煤源而定煤搗固裝爐煤料散密度提高到950~1150kg/m31~62~41~6型煤壓塊堆密度達(dá)>800kg/m31~32~41~10煤調(diào)濕裝爐煤水份穩(wěn)定在6%，裝爐煤料散密度提高4~7%DI15150提高0.8~1.5選擇粉碎散密度提高5~10%1~41~21~4煤預(yù)熱煤預(yù)熱到150~250℃1~62~51~10焦?fàn)t大型化炭化室高從4.3m提高到6m或以上2~41~22~5降低結(jié)焦速度或燜爐結(jié)焦時(shí)間延長1h12~4干法熄焦干法熄焦與濕法熄焦比3~80.3~0.82~8提高焦炭質(zhì)量的新技術(shù)與效果專家系統(tǒng)的建立原則、配煤煉焦優(yōu)勢(shì)節(jié)約優(yōu)質(zhì)結(jié)焦煤，擴(kuò)大煉焦煤源。充分利用各單種煤的結(jié)構(gòu)特性，改善焦炭質(zhì)量。在保證焦炭質(zhì)量的前提下，增加煉焦化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率和煉焦煤氣的發(fā)生量。有利于延長焦?fàn)t的爐齡降低成本配煤的發(fā)展單一煤種：簡(jiǎn)單配煤：揮發(fā)分、灰分、硫分、粘結(jié)性煤巖配煤：20世紀(jì)30年代，阿莫索夫、夏皮洛大數(shù)據(jù)時(shí)代、配煤專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)建立的原則實(shí)現(xiàn)煤場(chǎng)管理、核心設(shè)備監(jiān)測(cè)定位、單種煤煤質(zhì)分析、質(zhì)量計(jì)量等，進(jìn)而達(dá)成預(yù)測(cè)焦炭質(zhì)量、優(yōu)化配煤比、提高焦炭強(qiáng)度、降低能耗等目標(biāo)。專家系統(tǒng)的建立原則意義：1、高爐煉鐵對(duì)焦炭日益提高的質(zhì)量要求2、擴(kuò)大煉焦煤源3、降低生產(chǎn)成本和提高經(jīng)濟(jì)效益原則：工藝適應(yīng)原則地區(qū)資源原則有利化產(chǎn)原則縮短運(yùn)距原則來煤量穩(wěn)質(zhì)勻原則低成本高效益原則配煤原理——膠質(zhì)體疊加原理黏結(jié)過程:在高溫?zé)峤鈺r(shí)，從粉煤分解開始，經(jīng)過膠質(zhì)狀態(tài)到生成半焦的過程稱為煤的黏結(jié)過程。結(jié)焦過程:從粉煤開始分解到最后形成焦塊的整個(gè)過程稱為結(jié)焦過程，如圖所示。由圖可見煤的結(jié)焦過程大體可分為黏結(jié)過程和半焦收縮兩個(gè)階段。煤的黏結(jié)性取決于膠質(zhì)體的生成和膠質(zhì)體的性質(zhì)。黏結(jié)與成焦過程階段示意圖膠質(zhì)體的生成及性質(zhì)1．膠質(zhì)體液相的來源

（1）煤分子結(jié)構(gòu)單元之間各種橋鍵的斷裂形成自由基碎片，其中分子量不太大的、含氫較多的生成液態(tài)產(chǎn)物，且以芳香族化合物居多。（2）脂肪化合物的分解，其中分子量較大的那部分形成液態(tài)產(chǎn)物，分子量小的部分生成氣態(tài)析出，液相產(chǎn)物中，以脂肪化合物居多。（3）基本結(jié)構(gòu)單元周圍的脂肪族側(cè)鏈和各官能團(tuán)脫落，其中小部分可形成液體，而絕大部分則形成氣態(tài)產(chǎn)物析出。（4）殘留煤（未分解的煤）在膠質(zhì)體液相中部分溶解，使膠質(zhì)體液相增加。

2．膠質(zhì)體的性質(zhì)在熱解過程中，膠質(zhì)體的液相分解、縮聚和固化而生成半焦，如圖膠質(zhì)體的生成及轉(zhuǎn)化示意圖I—軟化開始階段；

II—開始形成半焦階段；III—煤粒強(qiáng)烈軟化和半焦破裂階段1—煤；2—膠質(zhì)體；3—半焦

液膜外層開始固化生成半焦，中間仍為膠質(zhì)體，內(nèi)部有沒分解的煤粒，這種狀態(tài)維持時(shí)間很短。因?yàn)榘虢闺S著溫度升高而分解，收縮形成裂紋，膠質(zhì)體順著裂紋流出，又固化成半焦，直到煤粒全部轉(zhuǎn)變成半焦。

膠質(zhì)體中的液相不僅起軟化劑的作用，也起著隔離熱分解生成的游離基的作用，阻止它們之間的結(jié)合。煤轉(zhuǎn)變成膠質(zhì)體后，黏度逐漸變小，直至達(dá)到最大流動(dòng)度。煤最大流動(dòng)度是液相產(chǎn)品濃度提高的結(jié)果。

煤的最大軟化發(fā)生在膠質(zhì)體液相下降的條件下，即當(dāng)煤處于最大軟化狀態(tài)時(shí)，液相的分解速度超過其生成速度，由于液相的分解，增加固相和氣相的生成，此時(shí)，膠質(zhì)體逐漸固化為半焦。

膠質(zhì)體的固化是液相分解與縮聚的結(jié)果，縮聚作用既完成于液相之中，也發(fā)生在吸附液相和氣相的固體顆粒表面上。膠質(zhì)體的固化過程，是膠質(zhì)體中的化合物因脫氫、脫烴基和其它熱解反應(yīng)而引起的芳構(gòu)化和碳化的過程。配煤原理1、膠質(zhì)層重疊原理320360400440480T/℃51015202530y/mm肥煤肥煤氣肥煤1/3焦煤焦煤焦瘦煤焦瘦煤瘦煤★

塑性成焦機(jī)理配煤原理——互換性配煤原理活性組分或惰性組分；粘結(jié)劑、瘦化劑是可行的配煤原理——共炭化原理煤中加入非煤粘結(jié)劑進(jìn)行炭化，稱為共炭化。共炭化研究為采用低變質(zhì)程度弱粘結(jié)煤煉焦時(shí)選用合適的粘結(jié)劑提供了理論依據(jù)，也為加入有機(jī)渣油﹑塑料類﹑橡膠類﹑瀝青等與煤共炭化提供了可能性，并且為解決當(dāng)前世界的環(huán)境污染問題做出了很大的貢獻(xiàn)。國內(nèi)中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所李保慶等利用10g固定床反應(yīng)器研究廢塑料與煤共焦化特性。煤焦油瀝青具有較高的芳香性能，因此溶劑性能較好，但QI含量高，對(duì)焦油過程中間相發(fā)展不利?！衾碚撗芯侩A段，尚未工業(yè)應(yīng)用結(jié)焦原理——中間相原理Taylor在澳大利亞煤中發(fā)現(xiàn)了中間相小球體某些煤、瀝青及其它含炭有機(jī)物在加熱到350—500℃時(shí)，能夠在熔融狀態(tài)液相中形成由聚合液晶構(gòu)成的各向異性的流動(dòng)物質(zhì)，稱為中間相。

主要內(nèi)容專家系統(tǒng)的建立原則指標(biāo)的選擇及煙煤分類原則專家系統(tǒng)的建立結(jié)論指標(biāo)的選擇及煙煤分類原則煉焦煤性質(zhì)取決于第一成因因素：地球生物化學(xué)（泥炭化）作用，導(dǎo)致不同煤巖顯微組分形成第二成因因素：地球物理化學(xué)（成巖和變質(zhì)）作用，導(dǎo)致煤分子結(jié)構(gòu)不斷變化，Vdaf、R、C、H、Q等第三成因因素：還原程度，與成煤年代、成煤植物、環(huán)境、PH值、礦物質(zhì)有關(guān)系，熒光強(qiáng)度、容惰能力、G、Y等建立模型的要求：依據(jù)/原則盡量使用初始變量，減少復(fù)合變量常用性指標(biāo)的選擇及煙煤分類原則煤的工藝性質(zhì)煤的性質(zhì)通常指煤的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和工藝性質(zhì)工藝性質(zhì)指煤炭在一定的加工工藝條件下或某些轉(zhuǎn)化過程中所呈現(xiàn)的特性。如煤的粘結(jié)性、結(jié)焦性、可選性、機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、結(jié)渣性、灰熔性、灰黏度、發(fā)熱量等。粘結(jié)性和結(jié)焦性是煙煤重要的工藝性質(zhì)，粘結(jié)性是評(píng)價(jià)煉焦用煤的主要指標(biāo)，煉焦用煤必須具有一定的粘結(jié)性，煤的粘結(jié)性也是評(píng)價(jià)低溫干餾、氣化或動(dòng)力用煤的重要依據(jù)。指標(biāo)的選擇及煙煤分類原則煤的粘結(jié)性著重反映煤干餾過程中軟化熔融形成膠質(zhì)體并使散狀煤粒間相互粘結(jié)、固化成半焦的能力。所形成的膠質(zhì)體具有一定的塑性，在煙煤中顯示軟化熔融性質(zhì)的煤叫粘結(jié)煤、反之非粘結(jié)性。煤的結(jié)焦性指煤在工業(yè)焦?fàn)t或模擬工業(yè)焦?fàn)t的煉焦條件下，結(jié)成具有一定塊度和強(qiáng)度的焦炭的能力。結(jié)焦性好的煤除具備足夠而適宜的粘結(jié)性外，還應(yīng)在半焦到焦炭階段具有較好的結(jié)焦能力。指標(biāo)的選擇及煙煤分類原則測(cè)定可塑性的方法：根據(jù)膠質(zhì)體的數(shù)量與性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，奧亞膨脹度、基式流動(dòng)度、膠質(zhì)層厚度根據(jù)煤粘結(jié)惰性物質(zhì)的能力強(qiáng)弱進(jìn)行測(cè)定，如羅加指數(shù)、粘結(jié)指數(shù)根據(jù)所得焦塊外形進(jìn)行測(cè)定，如自由膨脹序數(shù)、格金指數(shù)等在國際硬煤分類中，奧亞膨脹度、葛金焦型作為結(jié)焦性指標(biāo)指標(biāo)的選擇及煙煤分類原則揮發(fā)分：變質(zhì)程度的重要指標(biāo)在高溫條件下（900℃），將煤隔絕空氣加熱一定時(shí)間，煤的有機(jī)質(zhì)發(fā)生熱解反應(yīng)，形成部分小分子化合物，在測(cè)定條件下呈氣態(tài)析出。析出的揮發(fā)物占煤樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)

——整個(gè)模擬煉焦過程影響因素：加熱溫度、加熱時(shí)間、加熱速率等優(yōu)點(diǎn)：檢測(cè)方便快捷缺點(diǎn)：易受到煤巖組成、無機(jī)礦物等干擾指標(biāo)的選擇羅加指數(shù)是波蘭煤化學(xué)家B.羅加教授于1949年提出的測(cè)定煙煤粘結(jié)性的一種方法。我國于1955年引進(jìn)該法，經(jīng)過研究、改進(jìn)，現(xiàn)已制訂了國家標(biāo)準(zhǔn)GB5549-85《煙煤羅加指數(shù)測(cè)定方法》。該法是指以在規(guī)定條件下煤與標(biāo)準(zhǔn)無煙煤完全混合并碳化后所得焦炭的機(jī)械強(qiáng)度來表征。值越大，煤的粘結(jié)性越強(qiáng)。一般而言，<5，煤不具粘結(jié)力；在5至20之間，煤粘結(jié)性很差或不具有粘結(jié)性；在20至45之間，煤粘結(jié)性比較差；在45至80之間，煤粘結(jié)性良好；LR在80至90之間，煤粘結(jié)性很強(qiáng)。

指標(biāo)的選擇指標(biāo)的選擇粘結(jié)指數(shù)可以大致確定煤種用途定義：將一定量的試驗(yàn)煤樣與專用無煙煤，在規(guī)定的條件下混合，快速加熱成焦，所得焦塊在一定規(guī)格的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)度檢驗(yàn)，以焦塊的耐磨強(qiáng)度，即抗破壞力的大小表示煤樣的粘結(jié)能力。煤樣與惰性物結(jié)合牢固程度，容惰能力指標(biāo)的選擇影響因素：焦化溫度：850；焦化時(shí)間：15min；溫度回升速度：6min；煤樣粒度；混合均勻轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速、時(shí)間、壓塊質(zhì)量與耐磨強(qiáng)度關(guān)系密切指標(biāo)的選擇Y：能夠近似反應(yīng)工業(yè)煉焦過程煤在加熱過程中，形成和消失膠質(zhì)體過程中瞬間產(chǎn)生膠質(zhì)體的最大量，是產(chǎn)生膠質(zhì)體數(shù)量的一個(gè)指標(biāo)是我國煤的現(xiàn)行分類中區(qū)分強(qiáng)粘結(jié)性的肥煤、氣肥煤的一個(gè)分類指標(biāo)。指標(biāo)的選擇指標(biāo)的選擇奧亞膨脹度將粒度小于0.15mm煤樣10g與1ml水混合，制成煤筆，放入內(nèi)部非常光潔的膨脹管內(nèi)。然后放入已經(jīng)預(yù)熱到330℃的電爐中，升溫速率3℃/min，加熱至500-550℃止。煤樣膨脹性的指標(biāo)區(qū)分強(qiáng)粘結(jié)性煤的分類指標(biāo)指標(biāo)的選擇坩堝膨脹序數(shù)：表征粘結(jié)性和膨脹性ISO、英、美、法、日、俄、波等均有國標(biāo)1g煤樣，按規(guī)定程序放于坩堝，加熱到820℃，所得焦塊與標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比所得編號(hào)。優(yōu)點(diǎn)：速度快、簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：主觀誤差大、易誤判，5以上缺乏判斷力指標(biāo)的選擇指標(biāo)的選擇指標(biāo)的選擇基式流動(dòng)度煤在熱解過程中所生成的膠質(zhì)體的流動(dòng)性質(zhì)的量可以反映煤在干餾時(shí)形成膠質(zhì)體的粘度，能表征煤的塑性，是研究煤的流變性和熱分解動(dòng)力學(xué)的有效手段。德國人基士勒提出，目前在美國、日本、加拿大作為國家標(biāo)準(zhǔn)，不同的標(biāo)準(zhǔn)在裝煤甑的尺寸和形狀、漿的形狀、裝煤方式不同，所以測(cè)定結(jié)果不能互比。將一定量粒度小于0.43mm的煤樣裝入煤坩堝中，坩堝中央垂直方向裝有攪拌漿，向攪拌槳軸施加恒定的力矩，將煤坩堝放入已加熱至規(guī)定溫度的金屬浴內(nèi)，以3℃/min的速度升溫。當(dāng)煤受熱軟化形成膠質(zhì)體后，阻力降低，攪拌槳開始旋轉(zhuǎn)。膠質(zhì)體相對(duì)數(shù)量越多，粘度越小，攪拌槳轉(zhuǎn)動(dòng)速度越快。轉(zhuǎn)速以分度/min表示，每360°為100分度。儀器自動(dòng)記錄每分鐘旋轉(zhuǎn)的分度（即流動(dòng)度ddpm）和相應(yīng)是時(shí)間、溫度。通過測(cè)定即可得到上述指標(biāo)。煤在流動(dòng)度測(cè)定過程中的最大轉(zhuǎn)動(dòng)角速度即是基氏最大流動(dòng)度。測(cè)定原理指標(biāo)的選擇基式流動(dòng)度優(yōu)點(diǎn)：可以同時(shí)反映膠質(zhì)體的數(shù)量和性質(zhì)缺點(diǎn)：實(shí)用范圍比較窄，儀器的規(guī)范性太強(qiáng)重復(fù)性太差，與膠質(zhì)體接觸部分的儀器尺寸、形狀和加工精度對(duì)測(cè)定結(jié)果有十分顯著的影響。重復(fù)性限為兩次測(cè)定平均值的10%

基氏流動(dòng)度測(cè)定儀控制系統(tǒng)1、上位機(jī)控制采用工業(yè)觸摸屏計(jì)算機(jī)，使系統(tǒng)具有極高的抗干擾能力，用VB語言編程，操作簡(jiǎn)單。2、下位機(jī)控制采用進(jìn)口的德國西門子“可編程序控制器”（PLC），能根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求自動(dòng)計(jì)算初始軟化溫度,最大流動(dòng)度溫度,最后流動(dòng)溫度,固化溫度,塑性區(qū)間,最大流動(dòng)度,自動(dòng)生成實(shí)驗(yàn)報(bào)表。使整機(jī)系統(tǒng)具有高可靠性、高穩(wěn)定性。主要通過PLC控制，在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)設(shè)備的啟停和參數(shù)的設(shè)定和實(shí)時(shí)監(jiān)控。

3.溫度控制采用日本島電公司高精度儀表以及相應(yīng)的電力調(diào)整器，利用4-20mA的控制信號(hào)作為電源，輸入信號(hào)和輸出電壓呈線性比例輸出，可使PID整個(gè)調(diào)節(jié)過程準(zhǔn)確，溫度波動(dòng)小，并帶有加熱負(fù)載斷線報(bào)警功能，保證升溫的安全性；采用插片式散熱器，散熱效率高，具有完全自由輸入，帶手動(dòng)輸出調(diào)整，具有停電和故障保護(hù)等功能。溫度精度可控制在3±0.1℃/min溫度控制恒定扭力矩系統(tǒng)

1.塑性儀頭恒轉(zhuǎn)速的控制采用美國bodine電機(jī)和變頻調(diào)速器組成,穩(wěn)定可靠。調(diào)速范圍從2Hz到50Hz控制，以滿足電機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)能精確達(dá)到100-1000r/min。2.恒轉(zhuǎn)矩控制采用美國進(jìn)口高精度磁滯制動(dòng)器，控制電流和輸出扭矩有較好的線性關(guān)系。扭矩的調(diào)整通過旋轉(zhuǎn)外殼標(biāo)度法蘭，在兩極之間組合調(diào)整角度，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)整，因?yàn)闆]有接觸面，其設(shè)定與轉(zhuǎn)速無關(guān)的轉(zhuǎn)矩，可長期保持不變。具有穩(wěn)定可靠、使用轉(zhuǎn)速高噪音小、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。1.攪拌槳轉(zhuǎn)速測(cè)定由美國進(jìn)口的旋轉(zhuǎn)編碼器，輸出脈沖信號(hào)直接輸入給PLC，利用PLC的高速計(jì)數(shù)器對(duì)其脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，獲得測(cè)量結(jié)果。編碼器為1000p/min，分辨能力高，力矩小，耗能低，性能穩(wěn)定

2.煤甑坩堝采用304不銹鋼材質(zhì)，關(guān)鍵技術(shù)是攪拌槳頂端與煤甑底部坡口的接觸方式，經(jīng)大量試驗(yàn)證明，二者接觸方式為點(diǎn)接觸，采用數(shù)控機(jī)床精加工，其精度完全符合國標(biāo)要求。計(jì)數(shù)攪拌系統(tǒng)試驗(yàn)結(jié)果實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面自動(dòng)生成實(shí)驗(yàn)報(bào)表---采用全自動(dòng)設(shè)計(jì)、無人工干預(yù)；---扭力矩恒定，無須實(shí)驗(yàn)前校正；---爐體自動(dòng)旋轉(zhuǎn)代替金屬浴中的攪拌槳，使溫度均勻；---爐體內(nèi)膽采用耐熱合金鋼，具有超長熱使用壽命；---具有超溫保護(hù)、熱元件毀壞自判斷；---能在線運(yùn)行和修改PID參數(shù)；---可連續(xù)實(shí)驗(yàn)，效率值高；---全自動(dòng)數(shù)據(jù)歷史記錄，可隨時(shí)查閱，實(shí)現(xiàn)無紙化模式。指標(biāo)的選擇煤的巖相分析巖相組成—第一成因因素反射率—變質(zhì)程度指標(biāo)焦炭光學(xué)顯微組織—與焦炭強(qiáng)度關(guān)系密切人為因素開展煤巖測(cè)試項(xiàng)目的意義影響煤價(jià)的因素灰分、硫分等品質(zhì)指標(biāo)工藝性質(zhì)指標(biāo)：內(nèi)在因素是煤巖指標(biāo)指導(dǎo)煉焦配煤，預(yù)測(cè)焦炭質(zhì)量混煤鑒定：鏡質(zhì)體反射率直方圖煤巖測(cè)試系統(tǒng)流程簡(jiǎn)圖現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)方法存在的問題測(cè)試速度慢，用時(shí)長，報(bào)出結(jié)果遲滯于生產(chǎn)要求測(cè)試結(jié)果主觀性強(qiáng)，誤差來源復(fù)雜，需要精心操作測(cè)試準(zhǔn)確度只能通過重復(fù)測(cè)試評(píng)價(jià)，鑒定結(jié)果不能追溯測(cè)試過程中某些疑難組分常阻滯測(cè)試進(jìn)度人工識(shí)別或測(cè)定記錄測(cè)點(diǎn)、分布滿足要求移動(dòng)樣品結(jié)束測(cè)試YN圖像法煤巖自動(dòng)測(cè)試相比傳統(tǒng)測(cè)試方法及光度計(jì)直接自動(dòng)測(cè)試：測(cè)試過程不再是封閉狀態(tài)，過程很容易再現(xiàn)，結(jié)果可審核根據(jù)顯微組分間差異，鏡質(zhì)組可以被自動(dòng)、準(zhǔn)確識(shí)別比較優(yōu)勢(shì)傳統(tǒng)方法：顯微組分40-60min，混煤反射率60-90min，合計(jì)100-150min。自動(dòng)測(cè)試離線：圖像自動(dòng)掃描30-35min,顯微組分10-15min，混煤自動(dòng)反射率5-10min，合計(jì)45-60min。在線：顯微組分測(cè)試和混煤鏡質(zhì)體反射率自動(dòng)測(cè)試在掃描過程中完成，合計(jì)30-40min煤巖自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的輔助功能審核某特定煤種是否真實(shí)存在煤類判別功能：混煤組成及其比例焦炭顯微組分測(cè)量焦炭質(zhì)量指標(biāo)預(yù)測(cè)檢測(cè)指標(biāo)總結(jié)指標(biāo)不是萬能的，為了表征煉焦煤的某一項(xiàng)或幾項(xiàng)而來的在進(jìn)行煉焦專家系統(tǒng)時(shí)要盡量找初始單一變量，避免復(fù)合或衍生變量選擇指標(biāo)必須具有常用性如：G對(duì)于瘦煤很重要、MF對(duì)于焦煤變質(zhì)程度：Vdaf、R、C、H、Q等粘結(jié)性：羅加指數(shù)、粘結(jié)指數(shù)、坩堝膨脹序數(shù)、膠質(zhì)層最大厚度結(jié)焦性指標(biāo)：奧亞膨脹度、葛金焦型等檢測(cè)指標(biāo)總結(jié)不同國家煤炭分類不同國家煤炭分類國際硬煤分類：62種、煙煤59、無煙煤3硬煤國際分類采用3位數(shù)字表示煤的類別。第1位數(shù)字為煤的類別，用干燥無灰基揮發(fā)分和恒濕無灰基發(fā)熱量表示煤化度。第2位數(shù)字為煤的組別，用表征煤的粘結(jié)性的坩堝膨脹序數(shù)或羅加指數(shù)來評(píng)價(jià)。第3位數(shù)字為亞組別，用代表煤的結(jié)焦性的膨脹度或葛金焦型來區(qū)分。這個(gè)分類采用了以煉焦煤為主的體系。中國煤炭分類簡(jiǎn)表主要內(nèi)容專家系統(tǒng)的建立原則指標(biāo)的選擇及煙煤分類原則專家系統(tǒng)的建立結(jié)論煉焦模型的建立一、建立的依據(jù)和原則膠質(zhì)體（metaplast）理論粘結(jié)性煤在熱解過程中，經(jīng)解聚反應(yīng)而生成一不穩(wěn)定的過渡相，即所謂膠質(zhì)體，正是膠質(zhì)體造成了煤的粘結(jié)行為，即：中間相理論：成焦過程就是中間相在各向同性膠質(zhì)體中的長大、融并和固化的過程，不同的煙煤表現(xiàn)為不同的中間相發(fā)展深度，使最后形成不同質(zhì)量和不同光學(xué)組織的焦炭。煉焦模型的建立焦炭——CO2反應(yīng)催化機(jī)理某些金屬鹽對(duì)碳與CO2的反應(yīng)有催化作用，可提高焦炭——CO2反應(yīng)速度，降低活化能，減少了反應(yīng)對(duì)溫度的依賴性。同時(shí)，某些元素具有反催化作用，它們可與晶格周邊碳結(jié)合，堵塞活化通道，從而抑制了反應(yīng)。電子遷移理論：M代表金屬氧遷移理論：金屬和金屬鹽都是通過其氧化物和過氧化物進(jìn)行氧的傳遞的，這使得活性氧原子與碳發(fā)生反應(yīng)。煉焦模型的建立金屬鹽在反應(yīng)中也是以金屬及金屬氧化物為中間物參與催化作用的，尤其是K2CO3、Na2CO3的催化作用層間化合物為催化中間產(chǎn)物理論：在以鉀、鈉或碳酸鹽進(jìn)行CO2的催化反應(yīng)中，有碳酸鹽產(chǎn)生，也有石墨層間化合物CnK產(chǎn)生，其催化過程——石墨層間化合物，如

等實(shí)際反應(yīng)中，鉀、鈉與碳的化學(xué)結(jié)合是催化的主要因素。煉焦模型的建立小結(jié)：焦炭的反應(yīng)性與焦炭中顯微結(jié)構(gòu)有關(guān)，而各向異性組分主要是由中間相發(fā)展而來。通過對(duì)中間相形成動(dòng)力學(xué)分析找出影響中間相的主要因子與反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度關(guān)聯(lián)其次，堿金屬、堿土金屬對(duì)焦炭反應(yīng)性有較強(qiáng)的催化作用，在模型中亦要考慮到有些堿金屬、堿土金屬的影響。中間相是由煤軟化過程中的膠質(zhì)體形成并聚集成長起來的，而膠質(zhì)體是由煤中活性組分（鏡質(zhì)組、部分半鏡質(zhì)組、殼質(zhì)組）形成的。煉焦模型的建立設(shè)為一級(jí)反應(yīng)，則有式中k是反應(yīng)速率常數(shù)，t是軟化范圍內(nèi)的反應(yīng)時(shí)間，M是膠質(zhì)體重量百分?jǐn)?shù)。中間相的生成也可按一級(jí)反應(yīng)處理，其動(dòng)力學(xué)方程為：按照膠質(zhì)體理論，在恒溫?zé)峤鈺r(shí)，煤的熱解機(jī)理可認(rèn)為是一串聯(lián)反應(yīng)過程：煉焦模型的建立在恒溫下對(duì)兩式求解上式較復(fù)雜，假設(shè)k與的差別不大，用的一階泰勒展開簡(jiǎn)化：即表示中間相瞬間重量百分?jǐn)?shù)在恒溫時(shí)的關(guān)系。其中反應(yīng)速率常數(shù)與溫度、催化劑種類及濃度、變質(zhì)程度及活性組分種類及數(shù)量有關(guān)。煉焦模型的建立若在煤的軟化溫度范圍內(nèi)用平均中間相重量百分?jǐn)?shù)，而反應(yīng)時(shí)間采用恒定加熱速度下的軟化溫度區(qū)間來代替，則上式可描述不同煤在熱解時(shí)中間相形成的數(shù)量，但許多不定因素歸到速率常數(shù)中。一般速率常數(shù)可用阿累尼烏斯方程描述軟化溫度間隔

與活性組分（或惰性組分）的種類及數(shù)量、煤的變質(zhì)程度、加熱速度等因素有關(guān)。煉焦模型的建立煉焦模型的建立及影響因素分析二、數(shù)學(xué)模型灰分：Ad,j=f(Ad,m，Vdaf)全硫：St,d，j=f（St,d，m）機(jī)械強(qiáng)度：M40=f(Vdaf，Y)；M10=f