在線γ射線煤灰分儀標定方法的改進

尹德春

(內(nèi)蒙古平莊煤業(yè)(集團)有限責任公司 元寶山露天煤礦選煤廠，內(nèi)蒙古 赤峰 024076)

在線γ射線煤灰分儀標定方法的改進

尹德春

(內(nèi)蒙古平莊煤業(yè)(集團)有限責任公司 元寶山露天煤礦選煤廠，內(nèi)蒙古 赤峰 024076)

為解決線γ射線煤灰分儀在指導配煤時不能適應原煤煤質(zhì)變化大、變化周期短及儀器標定需要人力、物力、時間多的問題，采用“每天檢查、3天比對”的方案對灰分儀進行標定。實踐表明：采用該方案標定的灰分儀，對原煤煤質(zhì)變化的適應能力強，減少了采制樣、化驗的工作量，有效解決了原標定法所需資源多，需要設備帶負荷停機的問題。

在線γ射線煤灰分儀；儀器標定；煤質(zhì)變化；配煤

元寶山露天煤礦選煤廠于 1997年建成投產(chǎn)，是一座設計能力為5.0 Mt/a的礦井型動力煤選煤廠，原煤經(jīng)預先篩分后，>50 mm粒級塊煤斜輪重介質(zhì)分選機分選，<50 mm粒級混煤直接銷售。該廠入選原煤為褐煤，具有高灰、中硫、高水、較高發(fā)熱量、低灰熔點的特點，是良好的動力用煤。根據(jù)元寶山露天煤礦選煤廠產(chǎn)品市場定位和質(zhì)量要求，2009年之前該廠原煤不經(jīng)洗選直接銷售，重介質(zhì)洗選設備一直沒有投入使用。隨著市場需求的變化，該經(jīng)營模式暴露出來的問題越來越多，嚴重制約選煤廠的發(fā)展。為此，2009年對該廠進行恢復性改造，重新啟用重介質(zhì)洗選設備。

由于元寶山露天煤礦煤層數(shù)量較多，共有七個煤層，但只有兩個煤層為可采煤層，其他煤層為局部可采煤層，且煤層結(jié)構(gòu)復雜，原煤煤質(zhì)極不穩(wěn)定，導致<50 mm粒級混煤產(chǎn)品質(zhì)量經(jīng)常達不到用戶要求。針對此情況，該廠于2010年5月在原煤來料帶式輸送機上安裝了一臺在線γ射線煤灰分儀(以下簡稱灰分儀)，對原煤煤質(zhì)進行檢測。

1 灰分儀標定方法存在的問題

(1)設備磨損嚴重。按照灰分儀生產(chǎn)廠家建議，為311#帶式輸送機安排六名采樣員，對入選原煤進行采樣，依據(jù)煤樣化驗結(jié)果對灰分儀進行標定。采樣時間為兩天，每天采集一組煤樣，每組煤樣有12個檢測數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)擬合對灰分儀進行初次標定和二次比對。采樣過程中，由于帶式輸送機運行速度較快(3.50 m/s)而無法采樣，只能使其停機后再采取，整個采樣過程輸送機需帶負荷停機24次，致使設備磨損嚴重[1-3]。

(2)標定好的灰分儀適用時間短。使用初期，灰分儀檢測效果良好，測量精度達到了誤差小于±1.5%的技術要求，完全滿足生產(chǎn)需要[4-6]。但一個月后其測量精度即超出允許的誤差范圍，多批次<50 mm粒級混煤產(chǎn)品的質(zhì)量達不到要求。研究發(fā)現(xiàn)使用灰分儀時要求原煤煤質(zhì)穩(wěn)定，而該礦煤層結(jié)構(gòu)復雜，開采煤層較多，原煤煤質(zhì)變化較大，原標定好的灰分儀無法適應新的煤質(zhì)要求。

(3)二次標定影響正常生產(chǎn)。針對灰分儀初次標定需要資源多及帶式輸送機多次帶負荷停機的問題，采用二次標定方法對其進行標定。每天首先單獨空出一個原煤倉，用來儲存所采的1 000 t煤樣。記錄該批煤通過311#帶式輸送機灰分儀的時間，查詢此時間段內(nèi)的原煤灰分，并對該批煤單獨采樣化驗。將化驗結(jié)果與灰分儀查詢結(jié)果重新擬合，再對灰分儀進行標定。上述過程需要每天重復兩次，共用時六天。該方案的標定效果與在帶式輸送機上采樣、化驗后標定的效果相同，且無需專門配備采樣員，避免了設備帶負荷停機，但影響儲煤倉的使用效率，間接影響正常生產(chǎn)。

2 標定方法的改進

為解決灰分儀原標定方法存在的缺陷，采用“每天檢查、3天比對”的方案對其進行改進。將每天的原煤加權(quán)平均化驗灰分值與當天同時間段的灰分儀查詢灰分值進行比較，檢查灰分儀每天的平均測量精度是否超出允許的誤差范圍(±1.5%)，進而判斷原煤煤質(zhì)是否發(fā)生變化[7-8]。

如果原煤灰分發(fā)生變化，以第一次發(fā)生超差的日期為準，取連續(xù)三天的原煤加權(quán)平均化驗灰分值，與同時間段的灰分儀查詢灰分值進行比對，根據(jù)比對結(jié)果在控制電腦上調(diào)整灰分儀軟件中的灰分公式Ad=KA-B中的截距B，使灰分儀及時適應原煤煤質(zhì)變化[9]。

該廠2014年6月11—13日的原煤灰分數(shù)據(jù)(表1)顯示：6月11日的原煤灰分儀查詢灰分值與加權(quán)平均化驗灰分值的誤差超出了規(guī)定范圍，原煤煤質(zhì)發(fā)生變化，因此需要對灰分儀重新進行標定。

表1 原煤灰分數(shù)據(jù)

以元寶山露天煤礦選煤廠2014年6月14日對灰分儀的標定為例，詳細說明改進方法的具體操作過程。該選煤廠6月11—13日的銷量分別為16 154、10 149、15 137 t。

(1)計算連續(xù)三天的原煤加權(quán)平均化驗灰分值Ad，

由計算結(jié)果可知，連續(xù)三天的原煤加權(quán)平均化驗灰分值為27.21%。

(2)查詢對應時間段的灰分儀檢測值(為25.58%)，將二者比較可發(fā)現(xiàn)，原煤加權(quán)平均化驗灰分值比灰分儀查詢灰分值高1.63個百分點。

(3)根據(jù)對比結(jié)果，調(diào)整灰分儀軟件中的灰分截距B，即在原數(shù)值基礎上減去1.63，調(diào)整后的灰分公式為Ad=KA-(B-1.63)。灰分儀重新標定過程完成。

3 改進方法的驗證

為驗證改進方法的可靠性和準確性，采用該方法對灰分儀重新進行標定，采用重新標定后的灰分儀對原煤灰分進行檢測[10]。原煤灰分儀查詢灰分值與快灰化驗灰分值對比結(jié)果如表2所示。

由表2可知：15—17日的查詢灰分值與化驗灰分值之差分別為0.54%、0.30%、0.88%，沒有超出允許的誤差范圍±1.50%；同時間段內(nèi)的查詢加權(quán)平均灰分值為27.54%，化驗加權(quán)平均灰分值為26.99%，誤差為0.55%，也沒有超出允許的誤差范圍±1.5%。此后兩次的抽查結(jié)果均在要求的誤差范圍內(nèi)，這說明改進方法檢測結(jié)果準確，充分驗證了其可靠性。

表2 原煤灰分儀查詢灰分值與快灰化驗灰分值對比結(jié)果

4 結(jié)語

采取“每日檢查、3天比對”方案對灰分儀進行標定后，減少了采制樣、化驗的工作量，解決了原標定法所需資源多及需要設備帶負荷停機的問題。該標定方法操作簡便，能及時適應原煤的煤質(zhì)變化，不影響生產(chǎn)效率，使用效果良好，對配煤工作的順利進行具有重要意義。

[1] 葛學海，白云飛，陳 鵬，等.NGAM-2008天然射線灰分儀在東灘選煤廠的應用[J].選煤技術,2014(4).

[2] 彭 勇，張江云，柏仁宣.NGAM-2008天然射線灰分儀在原煤煤質(zhì)檢測中的研究應用[J].煤質(zhì)技術,2014(S1).

[3] 郭賓賓,張 迪,龐明瑾.在線灰分儀在濟三煤礦選煤廠的應用[J].潔凈煤技術,2013(4).

[4] 李建業(yè),李建平,王 敏.ZZ-89型灰分儀在馬脊梁選煤廠的應用[J].潔凈煤技術,2012(2).

[5] 趙忠寶.ZZ-89系列γ射線A型和C型煤灰分儀在煤化工企業(yè)的應用[J].煤炭加工與綜合利用,2012(2).

[6] 王振龍,蔣涵元.在線煤質(zhì)分析儀ECA在神東洗選中心的應用[J].潔凈煤技術,2013(6).

[7] 方存松.SCL-2000C型煤灰分儀在劉莊選煤廠的應用[J].選煤技術,2010(6).

[8] 王 強,孔祥偉.清華在線灰分儀在華豐煤礦選煤廠的應用[J].潔凈煤技術,2011(5).

[9] 李敏英.影響煤質(zhì)快速灰分儀測定準確性的因素分析[J].煤化工,2011(3).

[10] 錢 焱.低能γ射線煤灰分儀的應用[J].煤質(zhì)技術,2011(6).

Improvement of on-lineγ-ray coal ash monitors calibration method

YIN De-chun

(Yuanbaoshan Open-pit Mine Coal Preparation Plant, Inner Mongolia Pingzhuang Coal Group Ltd, Chifeng, Inner Mongolia 024076, China)

To solve the problems caused byγ- ray coal ash monitors poor adaptability to raw coal properties variation, variation in short period in coal blending as well as costing much labor power, material resources and time, the method called "inspection every day, comparison every three days " is made to set ash monitors. The application shows that this method improves the device adaptability to raw coal properties variation and solves many problems existing in previous calibration method like requiring much resource, machine downtime with load; and that a lot of workload is reduced like sampling, sample preparation and assay.

on-lineγ-ray ash monitors; calibration of instrument; coal properties variation; coal blending

1001-3571(2015)01-0035-03

TD941+.6

B

2015-01-18

10.16447/j.cnki.cpt.2015.01.010

尹德春(1966—) ，男，蒙古族，內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市人，工程師，從事選煤廠技術管理工作。

E-mail：dycfydc@126.com Tel：13848880081