基于回归分析的焦炭质量预测模型研究

基于回归分析的焦炭质量预测模型研究

关于碳焦质量预测模型的研究，许多国内外研究人员进行了详细的报告。模型的创建方法不同，模型的差异也很大。由于碳材料的复杂性，其燃烧过程是一个极其复杂的过程，不同公司的使用煤条件和生产实际不同。本文在总结国内外所建焦炭质量预测模型的基础上,结合梅山多年来的配煤和炼焦生产实践,利用回归技术建立了焦炭质量预测模型,所建模型的适用性和精确性能够满足配煤生产需要。1配合煤质量单种煤配比的预测配合煤是各单种煤按一定配比配合而成,其质量取决于单种煤质量和炼焦配煤比,但配合煤质量并不是各单种煤按配比简单加和而成,这里利用配合煤质量数据、单种煤质量数据和配比,对配合煤干燥基灰分A、硫分S、干燥无灰基挥发分V、黏结指数G、奥亚膨胀度b和胶质层最大厚度Y等性质进行了加和性预测研究。1.1灰分预测值与煤灰分实际值的关系式配合煤灰分加和值Aj为单种煤灰分Ai根据其配煤比例ni的计算值,即Aj=∑Ai×ni(下文中其他指标同此);配合煤灰分预测值为通过模型公式的计算值,配合煤灰分实际值为实际检验而得。灰分预测值Ay与灰分加和值Aj的关系式:式中,Ay——灰分预测值,%;Aj——灰分加和值,%;R——相关系数(下文类同);灰分预测值与实际值之间的关系见图1。由图1可见,灰分实际值与预测值非常接近,相关性较好,也就是说通过配合煤各单种煤灰分及其配比,可以直接预测配合煤灰分。1.2测值与实际值的关系硫分预测值Sy与硫分加和值Sj的关系式:硫分预测值与实际值之间的关系见下页图2。由下页图2可见,硫分实际值与预测值比较接近,相关性好,通过配合煤各单种煤硫分及其配比可以直接预测配合煤硫分。1.3奥亚膨胀度指标的预测挥发分预测值Vy与挥发分加和值vj的关系式:黏结指数预测值Gy与加和值Gj关系式:奥亚膨胀度预测值by与加和值bj关系式:胶质层最大厚度预测值Yy与胶质层最大厚度加和值Yj关系式:根据以上4个配合煤指标的预测值与加和值之间的计算公式的相关系数和F检验值表明,其计算公式能够满足要求,因此可以利用单种煤指标的加和值直接预测配合煤指标。2关于碳排放量预测模型的研究通过整理梅山钢铁有限公司近年生产数据,利用回归方法建立了焦炭质量如灰分、硫分、M40、M10、CRI、CSR预测模型。2.1焦炭灰渣的预测值与实际值的关系式中,Acoke——焦炭灰分,%;Ad,coal——配合煤灰分,%;Vdaf,coal——配合煤挥发分,%。焦炭灰分预测值与实际值之间的关系见图3。对焦炭灰分预测值和实际值的差值进行统计,其统计结果为:差值<0.1占28.5%;0.1～0.3占36%;0.3～0.5占18.70%;0.5～0.6占7.4%;>0.6占9.4%。2.2配合煤挥发油分,%式中,Scoke——焦炭硫分,%;Sd,coal——配合煤硫分,%;Vdaf,coal——配合煤挥发分,%;焦炭硫分预测值与实际值之间的关系见图4。对焦炭硫分预测值与实测值进行差值比较,其分布情况为:差值<0.01占25.2%;0.01～0.02占22.5%;0.02～0.03占28.8%;0.03～0.04占16.2%;>0.04占7.3%。2.3预测值与实际值的关系M40=1.0166×Vdaf,coal-0.446×G+87.4175(9)焦炭M40预测值与实际值之间的关系见图5。差值分布结果为:差值<0.1占14.0%;0.1～0.3占29.7%;0.3～0.5占32.8%;0.5～0.7占15.6%;>0.7占7.9%。2.4差值分布结果通过修正模型得焦炭M10预测值与实际值关系图见图6。差值分布结果为:差值<0.05占17.6%;0.05～0.1占21.6%;0.1～0.2占37.2%;0.2～0.3占23.6%。2.5差值分布结果通过修正模型得到的焦炭CRI预测值与实际值的关系图见图7。差值分布结果为:差值<0.3占16.6%;0.3～0.6占27.8%;0.6～1.0占24.1%;1.0～1.5占22.2%;>1.5占9.3%。2.6焦炭质量模型建立的效果焦炭CSR预测值和实际值之间的关系见图8。差值分布结果为:差值<0.1占6.4%;0.1～0.5占24.2%;0.5～1.0占30.6%;1.0～1.5占27.5%;>1.5占11.3%。焦炭质量模型建立后,在配煤生产上发挥了积极的作用,首先降低了炼焦配煤的风险,减少了焦炭质量的波动;其次是根据所建模型优化配煤配比,优选低成本的技术方案,从而降低了炼焦配煤成本。3化配煤方案3.1所建焦炭质量预测模型误差较小,能够满足生产需要。3.2利用所建模型可以优化配煤方案,降低配煤成本。3.3由于炼焦