[发明专利]快速测定煤炭灰分的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤质检测领域，尤其涉及一种快速测定煤炭灰分的装置和方法。

背景技术

传统测定煤炭灰分的方法有灰化法和辐射性检测法，其中灰化法又分缓慢灰化法和快速灰化法。

缓慢灰化法为仲裁法，称取一定量的试验煤样，放入马弗炉中，以一定的速度加热到(850±10)℃，灰化并灼烧到质量恒定，以残留物的质量占煤样质量的质量百分数作为煤样的灰分。这种方法准确度高，但按照相关的国标要求，从制样到化验总共需要约3个小时左右，只能作为交易计价使用，不能有效指导生产。

快速灰化法是常列分析方法，将装有煤样的灰皿由炉外逐渐送入预先加热至(850±10)℃的马弗炉中灰化，并灼烧至质量恒定，以残留物的质量占煤样质量的质量百分数作为煤样的灰分。这种方法按照相关国标要求，从制样到化验总共需要约2个小时，比缓慢灰化法快，但也不能作为实时指导生产的依据，存在一定的滞后性。

辐射性监测法是也常列分析方法，采用合理的中、低双能量γ重叠射线束透射煤样，动态在线检测煤的灰分。这种方法能够实时检测煤种的灰分，但存在有放射性、精度偏低的缺点，无法测定灰分波动范围大的煤样。

动力煤选煤厂主要的洗选设备是跳汰机、重介旋流器和重介浅槽，为了生产出合格的产品，需要根据入料煤的质量变化及时调整跳汰机的风量和配重，重介旋流器和重介浅槽的分选密度。质量变化主要是依据灰分的测定结果进行判断，由于主要功能是指导生产，对时效性要求较高，但对灰分的精密度要求一般。

传统的灰化法测定煤的灰分存在一定的滞后性，快速灰化法从制样要化验需要2个小时，严重制约生产。辐射性监测法由于利用了放射源，存在一定的危险性，不能大范围推广。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够实时指导生产、保证煤炭产品的质量、保障作业人员的安全的快速测定煤炭灰分的装置和方法。

本发明提供一种快速测定煤炭灰分的装置，包括溶液桶、料桶、称重单元、计算单元和显示单元；

所述溶液桶用于盛放溶液；

所述料桶用于盛放被检测的煤炭，所述料桶上开设有多个通孔；

所述称重单元用于获取所述料桶的自重、所述料桶在所述溶液中的重量、所述料桶盛放有所述煤炭时的重量、所述料桶盛放有所述煤炭后放入到所述溶液中的重量的数据；

所述计算单元用于根据所述称重单元获取的数据，计算出所述煤炭的灰分；

所述显示单元用于显示所述煤炭的灰分。

进一步地，所述料桶的自重为T1，所述料桶在所述溶液中的重量为T2，所述料桶盛放有所述煤炭时的重量为T3，所述料桶盛放有所述煤炭后放入到所述溶液中的重量为T4，所述溶液的密度为ρ1，所述煤炭的密度为ρ2，所述煤炭的灰分为Ad；

所述计算单元根据下面的计算公式计算出所述煤炭的灰分:

ρ2＝(T3-T1)×ρ1/(T3-T4-T1+T2)；

Ad＝(ρ2-1.279)/0.009。

进一步地，所述快速测定煤炭灰分的装置还包括第一存储单元，所述第一存储单元用于存储所述称重单元第一次获取的所述料桶的自重和所述料桶在溶液中的重量。

进一步地，所述称重单元、所述计算单元和所述显示单元集成为电子计算显示仪。

进一步地，所述快速测定煤炭灰分的装置还包括支撑架和吊钩，

所述吊钩的顶端钩挂在所述支撑架上，所述吊钩的底端钩挂住所述电子计算显示仪的顶端，所述电子计算显示仪的底端钩挂住所述料桶。

进一步地，所述支撑架包括一根水平支撑杆和两根竖直支撑杆，所述吊钩钩挂在所述水平支撑杆上并能够沿所述水平支撑杆来回滑动，所述溶液桶放置在所述水平支撑杆一端的下方。

进一步地，所述溶液桶的底部设有卸料管。

本发明还提供一种快速测定煤炭灰分的方法，包括以下步骤：

所述溶液桶中注入所述溶液；

所述称重单元称取所述料桶的重量、所述料桶在所述溶液中的重量；

将被检测的所述煤炭放入到所述料桶中；

所述称重单元称取所述料桶盛放有所述煤炭时的重量；

将盛放有所述煤炭的所述料桶放入到所述溶液桶中；

所述称重单元称取所述料桶盛放有所述煤炭后放入到所述溶液中的重量；

所述计算单元根据所述称重单元获取的数据，计算出所述煤炭的灰分；

所述显示单元显示所述煤炭的灰分。