[发明专利]一种煤炭产品灰分自动检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤炭产品灰分检测方法，属于选煤检测方法技术领域。

背景技术

灰分作为煤炭产品质量的重要指标之一，但煤炭灰分测定多在实验室进行，灰分的测 量一般是采用取样—制样—烧灰三个步骤，最快也需要1个小时，而该检测方法为抽检，对 于连续生产过程，该检测方法存在一定的滞后性和不连续性，不能够及时指导生产过程。目 前煤炭产品多为原煤、精煤、中煤和矸石四种产品，灰分对这四种产品同等重要。外购原煤 时，原煤产品灰分是否连续稳定，很难衡量；精煤产品是煤炭洗选后最为重要的产品，灰分 是重要的指标，常规灰分测定手段很难指导生产过程中灰分的稳定性，也无法及时指导生产 过程。对于中煤和矸石产品，可通过灰分检测，评判洗选过程中是否存在跑煤现象，灰分检 测同等重要。从选煤厂生产实际情况考虑，应用机械化和自动程度高的产品取代人工检测， 在很大程度上可减少人员投资，也可克服人为操作设备导致的不稳定性。重要的是，连续的 产品检测过程可为生产过程带来便利，及时指导生产过程，目前投入运行的自动测灰装置主 要有以下两种。

放射源密度计：主要原理遵循能量平衡物理定律，当γ射线穿过物料时被物料吸收， 其强度减弱，假定放射源和探测器之间的距离为常数，且测量的路径不变。可燃物质与灰分 之间平均原子序数相差大于6左右，可以利用双能γ射线照射煤流，其中低能Am(镅)源用 来检测煤质灰分，中能Cs(铯)源来消除厚度、密度带来的影响。由理论推导可以得出灰分 (Ad)与双源的吸收关系(R)为线性关系，即可得出公式Ash＝kR+b(R为被吸收后的Am源、 Cs源特性参数之比)。从而就确定了原子序数较低的可燃烧物质的含量，经过数据处理后以 灰分的形式显示出来。该测试方法得出的产品灰分准确度较高。其主要缺点是，使用该类设 备审批手续复杂，后期使用严格受国家管控，人员投资和使用成本较高，为此没有在选煤行 业进行大面积推广应用。

天然γ射线灰分仪(无源灰分仪)：主要原理为，矿物质内部普遍存在极微量的天然放 射性元素，而煤炭中的放射性元素主要存在于灰分中，固定碳及挥发分中一般不含有放射性 元素。煤炭发射的特征γ粒子通量与煤炭中灰分含量有着特定的数学关系。通过高效率、高 灵敏的γ粒子探测器检测特征γ粒子的特征通量，得出总灰分量，结合负荷大小计算出煤灰 分。该方法原理简单，但准确度不如放射源灰分仪准确度高。

由于以上两种方法都存在各自的缺点，不能满足当前生产发展的需要，迫切需要研究 和开发一种新的煤炭产品灰分自动检测方法，用以及时指导生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种煤炭产品灰分自动检测方法，这种检测方法可 以在煤炭在皮带运输过程中，通过对煤炭产品质量和体积的实时测定，计算出产品密度，再 根据产品密度计算出产品灰分，为煤炭产品提供一种简单、快速、准确的在线灰分检测方法。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种煤炭产品灰分自动检测方法，它采用以下步骤进行：

(1)在产品运输皮带上安装一台高精度皮带秤，检测产品质量m，在相应位置安装一 台体积扫描仪，准确测出被称物料的体积V，高精度皮带秤和体积扫描仪的信号输出端与计 算机相连接，并自动将测得的数据输入计算机；

(2)计算机通过步骤(1)检测出来的数据计算出产品煤质

(3)针对被检测煤质，通过浮沉试验得出各个密度级δ_j和其对应的产率γ_j和对应产品 灰分Ad_j(j＝1—N)，根据浮沉数据计算出

各密度级均密度其中，δ_上—单个密度级上限，g/cm³，δ_下—单个密度级下限，g/cm³，N—为实验的浮沉密度数量，个；

(4)根据浮沉数据分别计算出各密度级正累计灰分A_dj^正、各密度级负累计灰分A_dj^负、各 密度级正累计密度ρ_j^正、各密度级负累计密度ρ_j^负；