在优质煤炭资源日益紧缺和炼焦配煤煤种变化频繁的情况下，如何确保焦炭的转鼓强度（DI15015）既能满足高炉的要求，又能保持焦炭质量的稳定，是炼焦配煤人员的关注点之一。通常，焦炭的转鼓强度是由炼焦工艺和配煤比控制的，分析单种煤对焦炭转鼓强度的影响，可从源头减小焦炭质量的波动，对控制焦炭转鼓强度有积极意义。
目前，模拟焦炉起着评价煤炭的炼焦性能和选择炼焦用煤等作用。我国有7～70kg的不同尺寸结构的模拟焦炉，具有代表性的主要是20kg、40kg和70kg模拟焦炉。各模拟焦炉与生产焦炉有一定的相关性，因此，越来越受到炼焦企业的重视。
通过单种煤70kg模拟焦炉的焦炭转鼓强度影响因素的分析和模型的建立，能够用相应的煤质分析来推定其焦炭的转鼓强度，实现从煤质到模拟焦炉焦炭转鼓强度的预测。
1 70kg模拟焦炉试验
1.1 试验炉
模拟焦炉是为模拟室式炉炼焦而开发的试验炉。宝钢70kg模拟焦炉是1985年一期工程投产时从新日铁引进的配套设备。多年来，为炼焦煤评价和配煤试验提供了有力的支撑。
70kg模拟焦炉的主要参数为：宽400mm、高500mm、长700mm; 装煤箱宽370mm、高350mm、长610mm；每炉装煤量（常规干基）56. 88kg；堆积密度0.72 t/m3；装炉煤水分10% ;煤粉细度≤3mm；焦饼中心温度1050℃；采用12根炭化硅电加热棒，总炭化时间18. 5h ; 用氮气进行干法熄焦，熄焦时间6h。
1.2 试验样本
选取了2003～2007年期间53种单种煤在模拟焦炉中炼焦试验的数据。煤的镜质组随机平均反射率在0.56%～1.67%之间，煤种有气煤、1/3焦煤、肥煤和主焦煤，其中印尼煤3种、澳大利亚煤8种、加拿大煤8种、俄罗斯煤2种，其余为国内煤种。
单种煤测定参数包括工业分析：Ad、Vdaf、St,d；粘结性分析有：粘结指数G、胶质层厚度Y、奥亚膨胀度（a+b）、基氏流动度lgDDPM；岩相分析有：镜质组平均反射率Rran、惰性物含量TI；焦炭转鼓强度分析指标为：DI15015。
2 试验数据及结果分析
2.1 单种煤挥发分对焦炭转鼓强度的影响
单种煤挥发分Vdaf与DI15015之间的关系见图1。
图1 Vdaf与DI15015 的关系图
图1中DI15015低于60％的焦炭，其对应煤种的Vdaf超过或接近40. 0%。
2.2 单种煤粘结性对焦炭转鼓强度的影响
（1）粘结指数G与DI15015的关系。G值与DI15015的关系见图2。
图2 G值与DI15015 的关系图
由图2可见，G值与DI15015没有明显的相关性，但DI15015较高时，G值均在70～90之间。
（2）胶质层最大厚度Y与DI15015的关系。胶质层最大厚度Y与DI15015的关系见图3。从图3可看出，Y值均在9mm以上。当Y值在9～20mm之间时，DI15015值分布在30%～90％之间，没有直接的相关关系。
图3 Y值与DI15015 的关系图
（3）奥亚膨胀度与DI15015的关系。奥亚膨胀度（a+b )与DI15015的关系见图4。从图4可看出，当奥亚膨胀度处于1％～250％的范围内时，DI15015均有大于80%的点分布，说明DI15015与奥亚膨胀度之间的关系不明显。
图4 (a+b）值与DI15015 的关系图
2.3 煤岩参数对DI15015的影响
（1）镜质组随机平均反射率Rran与DI15015的关系。Rran与DI15015之间的关系见图5。关系曲线呈二次函数关系：
DI15015 ＝ －64. 04 R2ran+170. 27 Rran＋27. 51，相关系数为0.76
当Rran在1. 0%～1. 5％之间时，DI15015 能处于一个较高的水平。
图5 Rran与DI15015 的关系图
（2）惰性物含量TI与DI15015的关系。惰性物含量 TI与DI15015之间的关系见图6。关系曲线呈对数函数关系：
DI15015 = 13. 69Ln(TI)+36. 91，相关系数为0.74
图6 TI与DI15015 的关系图
2.4 镜质组随机平均反射率Rran与Vdaf的关系
53种单种煤镜质组的随机平均反射率Rran与Vdaf之间的关系见图7。从图7可看出，Rran与Vdaf的一元回归关系式为：
y = －23. 32x+ 53. 88，相关系数达到0. 95
说明Rran与Vdaf之间有良好的相关性。但通过Rran与DI15015间的相关系数同Vdaf与DI15015间的相关系数相比较，说明Vdaf能更显著地反映DI15015的差别。
图7 Rran与Vdaf的关系图
2.5 70kg试验焦炉转鼓强度模型及验证
通过分析影响DI15015的各因素，对于研究的煤种，Rran或Vdaf、TI的影响较大。经MINITAB软件的相关性分析，把有相关关系的因素只保留一个，其他剔除。同时，经MINITAB软件最优子集和逐步回归分析，得出70kg模拟焦炉冷强度DI15015 = f (、TI、G)，预测公式为：
DI15015＝－160+11.60Vdaf－0.35TI－0.18 Vdaf 2 +12. 60 1nTI+252G/ Vdaf 2
相关系数R=0. 93
由上述模型可知，决定DI15015的主要因素是变质程度、煤岩分析的惰性物含量和粘结性指标。
模型推定的DI15015与实测DI15015间的关系示于图8, 实测值与推定值间的回归关系为：
y = 0. 998x + 0. 3672，相关系数为0. 93
图8 推定DI15015与实测DI15015间的关系图
由图8可见，从单种煤煤质预测的模拟推定值DI15015和实测值能较好地吻合。
3 结论
单种煤的煤化度指标（Rran或Vdaf）、惰性物含量及粘结指数是影响焦炭转鼓强度的主要指标。多参数回归分析可以有效预测DI15015。
注：文中提到的煤镜质组的随机平均反射率“Rran” 应均改为
特告。
