坩埚焦实验报告11组.doc

云南能源职业技术学院资源与环境工程系
坩
埚
焦
试
验
报
告
册
班 级：工业分析与检验081
第十一小组：

2009—2010学年下学期

坩埚焦的实验
一、实验目的
1.掌握炼焦配方的计算以及各项控制指标；
2.利用规划求解软件计算配方；
3.了解实验步骤标准规范；
4.掌握坩埚焦的炼焦过程及方法。
二、实验原理
模拟工业炼焦过程，用规划求解程序计算单种煤的配比(至少三个煤种)，按配比计算出50g中所含各单种煤的质量，并称取其质量(总质量为50g±1g)，装入100的坩埚中，分四次捣固，置于预先升温至800℃的马弗炉中，此时马弗炉的温度不得低于690℃，温度必须在35±2min内升温至950℃，并在950℃下保温15min。根据坩埚中焦炭的质量好坏判断配方的合理性。
三、试验仪器、试剂、设备
1.马弗炉：型号（XL—1），厂家（鹤壁市智胜科技有限公司）。
2.干燥器：内装变色硅胶或无水氯化钙。
3.坩埚。4.分析天平：感量0.001g。
5.粘结指数测定仪：型号（NJ—II）, 厂家(河南天宇仪器仪表制造有限公司)
四、实验步骤
1.取50g±1g（粒度≤3mm）的配煤，分四次捣固，堆密度0.9～1.1g/,装入100的坩埚中,并加一块瓷片。
2.把马弗炉预先升至800℃，将装有配煤的坩埚迅速放入马弗炉中，此时马弗炉的温度不得低于690℃，否则实验作废。
3.坩埚装炉后，马弗炉温度必须在35±2min内升温至950℃。
4.在950℃下保温15min。 5.迅速取出坩埚熄焦。
6.焦炭冷却后做外观描述，然后进行转鼓实验，500转后按下式计算其强度。称量焦渣总量，然后将其放入转鼓内进行转鼓，转鼓后的焦块用1mm和6mm的圆孔筛进行筛分，在称量1mm筛下部分的质量和6mm筛上物的质量，称量操作，称量准确到0.01g。
7.按规定的方法制取试样，对焦炭进行全分析。
⒏按下式计算：
=×100
式中 ——6mm圆孔筛的筛上物质量，g；
——焦炭质量，g；
=×100
式中 ——1mm圆孔筛的筛下物质量，g；
=×100
式中 ——全焦率，%；
——干基焦炭质量，g；
——干基配煤质量，g。
五、实验数据及现象
⒈单煤的媒质分析（见附表1）
见附表1
项目

煤源
／%
／%
／%
／%
／%
／%
／%
／%

／%

／mm
富源
靖冶
0.81
25.13
25.33
26.18
13.24
13.35
15.40
60.84
0.4810
35341
55.7888
19
富源万历无烟煤
0.37
8.63
8.66
9.11
4.93
4.95
5.21
86.08
1.2505
38682
—
—
富源
恩发002
0.35
20.78
20.85
34.42
10.96
11.00
12.36
67.93
0.1400
36952
41.3126
14
富源
大河
0.29
19.80
19.86
23.58
15.74
15.79
18.74
64.18
0.1755
36422
50.4682
17
马场
0.29
16.67
16.52
20.52
12.01
12.28
15.84
71.03
0.0755
30617
25.8116
18

⒉利用Microsoft Excel进行规划求解得出以下四种方案：

方案001
目标函数
M=1100+1300+1030+1040+1000
约束方程
：11.0+5.0+13.4+15.8+12.28≤12
：34.4+9.1+26.2+23.6+20.52≥26
：34.4+9.1+26.2+23.6+20.52≤28
：41.3+0+55.8+50.5+18≥40.93
：41.3+0+55.8+50.5+18≤46.40
++++=1
约束右端
12
26
28
40.93
46.40
1
决策变量
20.1
0.6
48.5
0
30.8
目标函数
1036.39

方案002
目标函数
M=1100+1300+1030+1040+1000
约束方程
：11.0+5.0+13.4+15.8+12.28≤12
：34.4+9.1+26.2+23.6+20.52≥26
：34.4+9.1+26.2+23.6+20.52≤28
：41.3+0+55.8+50.5+18≥38.35
：41.3+0+55.8+50.5+18≤51.76
++++=1
约束右端
12
26
28
38.35
51.76
1
决策变量
43.1
0.6
27.5
0
28.8
目标函数
1053.12
方案003
目标函数
M=1100+1040+1030+1000+1300
约束方程
：11.8+14.12+13.01+12.15+4.46≤12
：8.44+10.61+8.26+9.46+4.80≤10
：23.95+23.33+29.56+20.52+9.58≥25
：23.95+23.33+29.56+20.52+9.58≤28
：23.4+0.7457(52+48+47+18+0)≥55
：23.4+0.7457(52+48+47+18+0)≤72
++++=1
约束右端
12
10
25
28
55
72
1
决策变量
7.97
0
81.35
0
10.69
目标函数
1064.43

方案004
目标函数
M=1100+1040+1030+1000+1300
约束方程
：11.8+14.12+13.01+12.15+4.46≤13
：8.44+10.61+8.26+9.46+4.80≤10
：23.95+23.33+29.56+20.52+9.58≥26
：23.95+23.33+29.56+20.52+9.58≤28
：23.4+0.7457(52+48+47+18+0)≥58
：23.4+0.7457(52+48+47+18+0)≤72
++++=1
约束左端
12.54325
8.18406
28
58
1
约束右端
13
10
26
28
58
72
1
决策变量
16.87
0
80.06
0
3.07
目标函数
1050.10

⒊屏幕截图

⒋坩埚焦配方（见附表2）
见附表2
煤种
编号
恩发
无烟煤
靖冶
大沟
马场
成本（元／吨）
001
20.10
0.60
48.50
—
30.80
1036.39
002
43.10
0.60
27.50
—
28.80
1053.12
003
7.97
10.69
81.35
—
—
1064.43
004
16.87
3.07
80.06
—
—
1050.10

⒌坩埚焦工业分析（见附表3）
见附表3
项目
编号
%
%
%
%
%
%
%
%
%
001
92.83
5.18
1.13
1.41
15.48
15.70
1.08
1.31
82.03
002
90.05
5.16
0.98
1.20
15.48
15.67
1.45
1.73
81.87
003
90.94
5.69
1.48
1.91
14.50
14.78
0.88
1.06
82.71
004
91.61
5.49
1.97
1.94
14.69
14.98
1.09
1.30
82.28
⒍外观描述：
①001号有银白色光泽（深），焦炭成小块，外表面气孔较多，中间致密，中心空。
②002号有银白色光泽（暗），焦炭成小块，外表面气孔较少，中间致密，中心空。
③003号有银白色光泽，焦炭成小块，外表面气孔较少，中间气孔较多，中心空。
④004号有银白色光泽，焦炭成小块，外表面气孔较多，中间致密，中心空。
五、总结
通过对四种坩埚焦的外观观察，以及对其进行工业分析后，得出编号为001号的配方为最优配方。