[00136173]基于矩阵模式的煤岩测定系统的开发与工业应用

本项目属于炼焦技术领域,具体涉及到该领域的配煤炼焦技术以及计算机数字应用技术。配煤技术是决定独立焦化企业或配有焦化厂的钢铁联合企业的炼焦用煤原材料采购成本的主要因素。 鞍钢鲅鱼圈年耗洗精煤300多万吨,每年的采购成本在30亿元以上,因此,面对如此大的煤焦生产基数,抓住降本增效的主要环节-配煤方案,既可为企业实现较大的经济效益;又保护了优质的炼焦煤资源,因此具有重大的社会效益。 在项目实施之前,鞍钢鲅鱼圈仍是采用以资源紧缺、价格高的焦、肥煤为主,气、瘦煤为辅的传统配煤方法。因此,对于目前市场上所出售的炼焦煤大部分为混煤的现象无法辨别,对于所购的焦煤当中,真正的焦煤成分有的竟不足50％,应用此煤种在配煤中起不到其应有的作用,同时造成配煤成本的升高、企业的炼焦用煤原材料采购成本较高。同时,由于来煤煤种结构的独特性,没有相关的配煤技术可以借鉴,因此,必须通过自主研发,开发适合鲅鱼圈焦化企业发展的低成本配煤炼焦技术。 应用煤岩学在煤炭分类、煤岩配煤、煤炭加工、焦炭鉴定、成焦机理等方面都取得了较明显的效果。但是,煤岩显微组分识别技术要求检测人员具有较高的专业性则抑制了煤岩学的发展与应用。在国家提出工业 4.0战略框架下,鞍钢集团与辽宁科技大学合作开发了智慧化、数字化煤岩自动识别系统,该套系统由计算机控制高精度矩阵检测器,提取其所检煤样全部矩阵区块数据,将其转换为高精度特征参数（色度、灰度、形状、大小、纹理等）,采用多层典型模型参数进行综合识别评判,识别镜质组,最终测得镜质体反射率数值、炼焦过程中活性物和惰性物含量,从而得出所检煤的粘结性、结焦性、配伍性、是否混质等工艺性质。 在突破检测技术屏障后,本项目根据国内、国际市场日益紧张的优质炼焦煤资源情况及鲅鱼圈所处中国东北部港口的独特地理位置特点,结合进口炼焦煤价格相对低廉的具体情况,开展以进口炼焦煤为主、国产劣质炼焦煤为辅的低成本煤岩配煤技术,在满足大型高炉用焦炭质量要求的前提下,不断优化配煤方案,使鞍钢鲅鱼圈的配煤技术处于国内领先水平,以降低鲅鱼圈分公司,乃至整个鞍钢集团的原材料采购成本,该技术的应用对企业实现降本增效具有重大作用,可以显著提升企业在国内外的竞争力。 本项目通过基础理论研究和现场实际应用等措施突破了以气、肥、焦、瘦分类方法的传统配煤理念,建立以理论煤岩配煤方案为基础、兼顾传统煤质指标、结合小焦炉试验验证的煤岩配煤技术。经过2013、2014年两年的推广应用,分别为鞍钢鲅鱼圈分公司节省炼焦用煤原材料采购成本2亿2406万元、1亿1809万元,并获2014年鞍钢集团科技进步二等奖。