快速測定煤炭灰分的裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及煤質檢測領域，尤其涉及一種快速測定煤炭灰分的裝置和方法。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)測定煤炭灰分的方法有灰化法和輻射性檢測法，其中灰化法又分緩慢灰化法和快速灰化法。
[0003]緩慢灰化法為仲裁法，稱取一定量的試驗煤樣，放入馬弗爐中，以一定的速度加熱到(850±10)°C，灰化并灼燒到質量恒定，以殘留物的質量占煤樣質量的質量百分數(shù)作為煤樣的灰分。這種方法準確度高，但按照相關的國標要求，從制樣到化驗總共需要約3個小時左右，只能作為交易計價使用，不能有效指導生產。
[0004]快速灰化法是常列分析方法，將裝有煤樣的灰皿由爐外逐漸送入預先加熱至(850±10)°C的馬弗爐中灰化，并灼燒至質量恒定，以殘留物的質量占煤樣質量的質量百分數(shù)作為煤樣的灰分。這種方法按照相關國標要求，從制樣到化驗總共需要約2個小時，比緩慢灰化法快，但也不能作為實時指導生產的依據(jù)，存在一定的滯后性。
[0005]輻射性監(jiān)測法是也常列分析方法，采用合理的中、低雙能量γ重疊射線束透射煤樣，動態(tài)在線檢測煤的灰分。這種方法能夠實時檢測煤種的灰分，但存在有放射性、精度偏低的缺點，無法測定灰分波動范圍大的煤樣。
[0006]動力煤選煤廠主要的洗選設備是跳汰機、重介旋流器和重介淺槽，為了生產出合格的產品，需要根據(jù)入料煤的質量變化及時調整跳汰機的風量和配重，重介旋流器和重介淺槽的分選密度。質量變化主要是依據(jù)灰分的測定結果進行判斷，由于主要功能是指導生產，對時效性要求較高，但對灰分的精密度要求一般。
[0007]傳統(tǒng)的灰化法測定煤的灰分存在一定的滯后性，快速灰化法從制樣要化驗需要2個小時，嚴重制約生產。輻射性監(jiān)測法由于利用了放射源，存在一定的危險性，不能大范圍推廣。

【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種能夠實時指導生產、保證煤炭產品的質量、保障作業(yè)人員的安全的快速測定煤炭灰分的裝置和方法。
[0009]本發(fā)明提供一種快速測定煤炭灰分的裝置，包括溶液桶、料桶、稱重單元、計算單元和顯示單元；
[0010]所述溶液桶用于盛放溶液；
[0011]所述料桶用于盛放被檢測的煤炭，所述料桶上開設有多個通孔；
[0012]所述稱重單元用于獲取所述料桶的自重、所述料桶在所述溶液中的重量、所述料桶盛放有所述煤炭時的重量、所述料桶盛放有所述煤炭后放入到所述溶液中的重量的數(shù)據(jù)；
[0013]所述計算單元用于根據(jù)所述稱重單元獲取的數(shù)據(jù)，計算出所述煤炭的灰分；
[0014]所述顯示單元用于顯示所述煤炭的灰分。
[0015]進一步地，所述料桶的自重為T1，所述料桶在所述溶液中的重量為T2，所述料桶盛放有所述煤炭時的重量為T3，所述料桶盛放有所述煤炭后放入到所述溶液中的重量為T4，所述溶液的密度為P 1，所述煤炭的密度為P 2，所述煤炭的灰分為Ad ;
[0016]所述計算單元根據(jù)下面的計算公式計算出所述煤炭的灰分:
[0017]p 2 = (T3-T1) X P 1/(T3-T4-T1+T2)；
[0018]Ad = (P 2-1.279)/0.009。
[0019]進一步地，所述快速測定煤炭灰分的裝置還包括第一存儲單元，所述第一存儲單元用于存儲所述稱重單元第一次獲取的所述料桶的自重和所述料桶在溶液中的重量。
[0020]進一步地，所述稱重單元、所述計算單元和所述顯示單元集成為電子計算顯示儀。
[0021]進一步地，所述快速測定煤炭灰分的裝置還包括支撐架和吊鉤，
[0022]所述吊鉤的頂端鉤掛在所述支撐架上，所述吊鉤的底端鉤掛住所述電子計算顯示儀的頂端，所述電子計算顯示儀的底端鉤掛住所述料桶。
[0023]進一步地，所述支撐架包括一根水平支撐桿和兩根豎直支撐桿，所述吊鉤鉤掛在所述水平支撐桿上并能夠沿所述水平支撐桿來回滑動，所述溶液桶放置在所述水平支撐桿一端的下方。
[0024]進一步地，所述溶液桶的底部設有卸料管。
[0025]本發(fā)明還提供一種快速測定煤炭灰分的方法，包括以下步驟:
[0026]所述溶液桶中注入所述溶液；
[0027]所述稱重單元稱取所述料桶的重量、所述料桶在所述溶液中的重量；
[0028]將被檢測的所述煤炭放入到所述料桶中；
[0029]所述稱重單元稱取所述料桶盛放有所述煤炭時的重量；
[0030]將盛放有所述煤炭的所述料桶放入到所述溶液桶中；
[0031]所述稱重單元稱取所述料桶盛放有所述煤炭后放入到所述溶液中的重量；
[0032]所述計算單元根據(jù)所述稱重單元獲取的數(shù)據(jù)，計算出所述煤炭的灰分；
[0033]所述顯示單元顯示所述煤炭的灰分。
[0034]進一步地，所述料桶的自重為T1，所述料桶在所述溶液中的重量為T2，所述料桶盛放有所述煤炭時的重量為T3，所述料桶盛放有所述煤炭后放入到所述溶液中的重量為T4，所述溶液的密度為P 1，所述煤炭的密度為P 2，所述煤炭的灰分為Ad ;
[0035]所述計算單元根據(jù)下面的計算公式計算出所述煤炭的灰分:
[0036]p 2 = (T3-T1) X P 1/(T3-T4—T1+T2)；
[0037]Ad = (P 2-1.279)/0.009。
[0038]進一步地，所述快速測定煤炭灰分的裝置還包括第一存儲單元，所述第一存儲單元用于存儲所述稱重單元第一次獲取的所述料桶的自重和所述料桶在溶液中的重量的數(shù)據(jù)；
[0039]第n+1次檢測所述煤炭的灰分時，η ^ 1，所述稱重單元獲取本次所述料桶盛放有所述煤炭時的重量和所述料桶盛放有所述煤炭后放入到所述溶液中的重量的數(shù)據(jù)；
[0040]所述計算單元提取所述第一存儲單元中存儲的所述料桶的自重和所述料桶在溶液中的重量的數(shù)據(jù)，根據(jù)所述稱重單元獲取的本次所述料桶盛放有所述煤炭時的重量和所述料桶盛放有所述煤炭后放入到所述溶液中的重量的數(shù)據(jù)，計算得到所述煤炭的灰分。
[0041]采用上述技術方案后，具有如下有益效果:
[0042]本發(fā)明通過測量煤炭、料桶的重量以及煤炭和料桶在溶液中的重量，計算得到煤炭的灰分。相比于傳統(tǒng)的灰分法，能夠快速獲取煤炭的灰分，實時指導生產；相比于傳統(tǒng)的輻射性監(jiān)測法，具有安全、精度高的優(yōu)點，能保證煤炭產品的質量、保障作業(yè)人員的安全。
【附圖說明】
[0043]圖1是本發(fā)明一實施例中快速測定煤炭灰分的裝置的結構示意圖；
[0044]圖2是本發(fā)明一實施例中快速測定煤炭灰分的方法的流程圖；
[0045]圖3是本發(fā)明最佳實施例中快速測定煤炭灰分的方法的流程圖。
[0046]附圖標記對照表:
[0047]1-溶液桶2-料桶3-電子計算顯示儀
[0048]4-支撐架5-吊鉤11-卸料管
[0049]21-通孔41-水平支撐桿 42-豎直支撐桿
【具體實施方式】
[0050]下面結合附圖來進一步說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0051]如圖1所示，快速測定煤炭灰分的裝置，包括溶液桶1、料桶2、稱重單元、計算單元和顯示單元；溶液桶1用于盛放溶液；料桶2用于盛放被檢測的煤炭，料桶2上開設有多個通孔21 ;稱重單元用于獲取料桶的自重、料桶在溶液中的重量、料桶盛放有煤炭時的重量、料桶盛放有煤炭后放入到溶液中的重量的數(shù)據(jù)；計算單元用于根據(jù)稱重單元獲取的數(shù)據(jù)，計算出煤炭的灰分；顯示單元用于顯示煤炭的灰分。
[0052]本發(fā)明通過測量煤炭、料桶的重量以及煤炭和料桶在溶液中的重量，計算得到煤炭的灰分。相比于傳統(tǒng)的灰分法，能夠快速獲取煤炭的灰分，實時指導生產；相比于傳統(tǒng)的輻射性監(jiān)測法，具有安全、精度高的優(yōu)點，能保證煤炭產品的質量、保障作業(yè)人員的安全。
[0053]本實施例中，料桶的自重為T1，料桶在溶液中的重量為T2，料桶盛放有煤炭時的重量為T3，料桶盛放有煤炭后放入到溶液中的重量為T4，溶液的密度為P 1，煤炭的密度為P 2，煤炭的灰分為Ad;
[0054]計算單元根據(jù)下面的計算公式計算出煤炭的灰分:
[0055]p 2 = (T3-T1) X P 1/(T3-T4—T1+T2)；
[0056]Ad = (P 2-1.279)/0.009。
[0057]其中，T1為料桶2在空氣中的重量，T2為料桶2的自重減去在溶液中的浮力得到的合力，T3為料桶2盛放有煤炭時在空氣中的重量，T4為料桶2和煤炭的自重減去在溶液中的浮力得到的合力。
[0058]溶液的密度P 1的密度為已知的，煤炭的密度P 2通過受力分析公式P2 =(T3-T1) X P 1/(T3-T4-T1+T2)可以計算得出。經(jīng)過大量的試驗數(shù)據(jù)分析后，得出煤炭灰分Ad與煤炭密度P 2的關系，建立數(shù)學模型:Ad= (P 2-1.279)/0.009。
[0059]本實施例中，快速測定煤炭灰分的裝置還包括第一存儲單元，第一存儲單元用于存儲稱重單元第一次獲取的料桶的自重和料桶在溶液中的重量。
[0060]利用快速測定煤炭灰分的裝置第一次檢測煤炭的灰分后，通過第一存儲單元記錄下料桶的自重T1和料桶在溶液中的重量T2。
[0061]下一次檢測新的煤炭灰分時，由于料桶的自重T1和料桶在溶液中的重量T2的數(shù)據(jù)是不變的，不需要再重復稱重了。只需要通過稱重單元稱取料桶盛放有煤炭時的重量T3和料桶盛放有煤炭后放入到溶液中的重量T4，就可以計算出煤炭的灰分了，省去了兩次稱重的操作。
[0062]較佳地，快速測定煤炭灰分的裝置還包括第二存儲單元，第二存儲單元用于存儲料桶盛放有煤炭時的重量T3和料桶盛放有煤炭后放入到溶液中的重量T4的數(shù)據(jù)。當所有的重量數(shù)據(jù)均獲取時，計算單元從第一存儲單元和第二存儲單元中提取數(shù)據(jù)，用于計算煤炭灰分的結果。
[0063]本實施例中，如圖1所示，稱重單元、計算單元和顯示單元集成為電子計算顯示儀3。
[0064]電子計算顯示儀3能夠實現(xiàn)稱重、計算、顯示，還有第一存儲單元和第二存儲單元的功能。利用電子計算顯示儀3能夠稱取各種重量，然后電子計算顯示儀3自動計算出煤炭灰分的結果，顯示在顯示屏上，工作人員只需要記錄下煤炭灰分的結果即可。
[0065]本實施例中，如圖1所示，快速測定煤炭灰分的裝置還包括支撐架4和吊鉤5，吊鉤5的頂端鉤掛在支撐架4上，吊鉤5的底端鉤掛住電子計算顯示儀3的頂端，電子計算顯示儀3的底端鉤掛住料桶2。
[0066]其中，電子計算顯示儀3的頂端和底端也設有掛鉤，料桶2可以從電子計算顯示儀3上取下，當需要將被檢測的煤炭放入到料桶2中時，將料桶2從電子