Fuzzy grey relational analysis for influence factors on the quality of calcined petroleum coke

Análisis relacional gris difuso de los factores que influyen en la calidad del coque de petróleo calcinado

La densidad real y la resistividad del polvo son indicadores clave de la calidad del coque de petróleo calcinado (CPC). Están estrechamente relacionados con los parámetros de calcinación en el calcinador de pozo. Se propuso un análisis relacional gris difuso para evaluar los efectos de varios factores (tasa de descarga por caldero (DR), temperatura de la pared de combustión de las capas 2 (T₂) y 8 (T₈), volátiles (V), cenizas (A) y contenido de azufre (S) del coque de petróleo verde) en la calidad del CPC. Los resultados mostraron que, por orden de grado de influencia (de mayor a menor) sobre la densidad real, los factores se clasificaron como T₂, V, DR, T₈, A y S, y para la resistividad del polvo, se clasificaron como V, T₂, DR, T₈ y S.

INTRODUCCIÓN

El coque de petróleo es el material clave para el ánodo de carbono en la industria electrolítica del aluminio. La calcinación del coque de petróleo es el proceso principal para la preparación del ánodo de carbono. La calidad del coque de petróleo calcinado (CPC) está directamente relacionada con las propiedades del ánodo de carbono, que es el factor clave que afecta al funcionamiento estable de la producción de electrólisis de aluminio [1, 2]. El calcinador de eje es un importante equipo de calcinación para el coque de petróleo verde [1]. La figura 1 muestra un calcinador de cuba típico que consta de 24 calderas refractarias verticales; cada caldera está rodeada por ocho capas de conductos de calefacción orientados horizontalmente. Todo el proceso de calcinación se lleva a cabo en calderas cerradas, y la combustión de volátiles (V) en los conductos es la principal fuente de calor del horno de cuba. Durante el proceso de calcinación, hay varios factores que afectan a la calidad del CPC, como la velocidad de descarga, la temperatura de la pared del conducto de humos y el contenido de V del coque de petróleo verde. Sin embargo, existen pocos informes sobre la influencia de diversos parámetros de calcinación en la calidad del CPC.

El análisis difuso de relaciones grises (FGRA) es un método de evaluación eficiente ampliamente utilizado en muchos campos, como la ingeniería [3] y la edificación [4]. Zuo et al. [5] estudiaron la influencia de los factores en la eficiencia de las emisiones de los microcombustores utilizando el diseño ortogonal y el FGRA y encontraron que la relación de equivalencia H2/aire era el factor más importante. Cheng et al. [6] descubrieron que la deformación era el factor que más influía en la estabilidad de la viga de una grúa de bulón de roca utilizando FGRA.

En este trabajo, se utilizó FGRA para estudiar los efectos de varios parámetros de calcinación sobre la densidad real y la resistividad del polvo de CPC para obtener los factores clave que afectan y proporcionar una referencia para la producción real.