巧用Excel表格與AutoCAD軟件繪制可選性曲線

莫鳳依，梁才祥

(貴州盤江煤電集團技術研究院，貴州 貴陽 550081)

在煤炭洗選行業的科研、生產及銷售等過程中都涉及到煤質的采、制、化及相應的工藝試驗工作。煤質管理是選煤工程設計、生產及銷售相關企業必不可少的工作環節。掌握好煤質的第一手資料，對工藝設計、生產管理、質量控制及售后服務均有非常重要的指導性意義。煤質的采、制、化及相應的試驗工作過程中涉及到許多基礎資料指標的整理統計、圖表繪制等繁雜的數據處理。隨著電子計算機的應用和發展，各種專業軟件相繼開發和應用，給煤質資料數據處理工作帶來了極大的方便，從而不斷提高數據運算處理精度和工作效率，促進煤炭洗選相關企業在煤質資料管理方面的工作更進一步完善和規范。

1 煤炭可選性及可選性曲線概述

1.1 煤炭可選性

煤炭的可選性，是指煤炭在分選加工過程中按所要求質量指標從原煤中分選出產品的可能性和難易程度。不同的煤質有不同的可選性，這是原煤固有的特性。洗選產品的質量要求不同選煤的易難程度不同。對于同一種原煤，采用的選煤方法、工藝和裝備不同，分選效果以及可選性的難易程度也是完全不同的。由于各國的煤質情況不盡相同，加上技術和經濟的發展水平不一，各國都有適合自己的煤炭可選性評定標準。我國煤炭可選性是依據鄰近理論分選密度物含量來評定煤炭可選性難易程度。在1982年原煤炭可選性評定標準基礎上經修訂成為國家標準《中國煤炭可選性評定標準》(GB/T 16417-1996)。

1.2 可選性曲線

煤炭可選性曲線就是根據原煤浮沉試驗數據繪制而成的一組曲線。目前常用的可選性曲線有2種：一種是1905年由亨利(Henry)提出，萊茵哈特(Reinhard)1911年作補充的H—R曲線；另一種是1950由邁耶爾(Mayer)提出的矢量曲線(邁耶爾曲線)，簡稱M曲線。H—R曲線由5條曲線組成：灰分特性曲線(λ曲線)，浮物曲線(β曲線)，沉物曲線(θ曲線)，密度曲線(δ曲線)和理論分選密度±0.1含量曲線(ε曲線)。邁耶爾曲線(M曲線)，即在邁耶爾曲線圖中通常繪制出M曲線、δ曲線和ε曲線。在不特別指明的情況下，通常所說的可選性曲線就是指H—R曲線。本文重點以H—R曲線為例進行數據表格處理和曲線繪制。

2 數據表格及Excel的應用

2.1 編制原煤浮沉表格

根據原煤的浮沉試驗結果，用Excel電子表格編制出原煤50～0.5 mm粒級浮沉試驗綜合表，如表1。表格中除了產率和對應灰分引用原煤浮沉試驗結果數據外，其余單元格數據通過系統公式編輯自動生成，利用保護電子表格功能創建編輯區，鎖定公式自動運算生成的表格非編輯區，防止誤操作破壞表格單元格內的自動生成數據公式。

2.2 編制可選性曲線坐標

以亨利提出的H—R曲線為例，利用AutoCAD坐標精準定位的功能，為每條曲線編制對應坐標，以AutoCAD坐標零點(0，0)為基準，X軸對應灰分產率和分選密度，Y軸對應浮物(沉物)產率。每條曲線繪制的坐標編輯如下，如表2。

表2 可選性曲線坐標

(1)λ曲線，表2的λ曲線1～6點坐標X軸對應表1第3欄各浮沉密度級對應的灰分指標，Y軸對應表1第2欄浮沉產率數據，第1點=100-B6/2；第2點=100-(D6+B7/2)；第3點=100-(D7+B8/2)；第4點=100-(D8+B9/2)；第5點=100-(D9+B10/2)；第6點=100-(D10+B11/2)。

(2)β曲線，表2的β曲線1～6點坐標X軸對應表1第5欄各浮沉密度級對應的浮物累計灰分指標，Y軸對應表1第4欄浮物產率數據，第1點=100-D6；第2 點=100-D7；第3點=100-D8；第4點=100-D9；第5點=100-D10；第6點=100-D11。

(3)θ曲線，表2的θ曲線1～6點坐標X軸對應表1第7欄各浮沉密度級對應的沉物累計灰分指標，Y軸對應表1第6欄沉物產率數據，第1點=F6；第2點=F7；第3點=F8；第4點=F9；第5點=F10；第6點=F11。

(4)δ曲線，表2的δ曲線1～5點坐標X軸對應灰分整數產率30，50，60，70，80(分別與密度軸1.8，1.6，1.5，1.4，1.3對應)，Y軸對應表1第4欄浮物產率數據，第1點=100-D10；第2點=100-D9；第3點=100-D8；第4點=100-D7；第5點=100-D6。

(5)ε曲線，表2的ε曲線1～5點坐標X軸對應灰分整數產率40，50，60，70，80(分別與密度軸1.7，1.6，1.5，1.4，1.3對應)，Y軸對應表1第9欄ε±0.1浮物產率數據，第1點=100-I10；第2點=100-I9；第3點=100-I8；第4點=100-I7；第5點=100-I6。

3 可選性曲線的繪制及AutoCAD的應用

3.1 曲線的繪制

在AutoCAD應用軟件繪制可選性曲線，以零點(0，0)坐標為基準，以1 mm為最小單位，每間距1 mm為一小格，每間距10 mm為一大格，X軸對應灰分產率和分選密度1.1～2.1 g/cm3，Y軸對應浮物(沉物)產率1%～100%。先按可選性曲線圖紙的標準繪制可選性曲線底圖。再用樣條曲線功能和各點坐標繪制各條曲線。最后再對各條曲線進行適當修正、查取數據、編輯技術指標，完成可選性曲線繪制。

3.2 應用的技巧

(1)為了使曲線粗細層次清晰美觀，建議底圖小格細實線為紅色，線寬0.15～0.2 mm；大格細實線為白色，線寬0.3～0.35 mm；可選性曲線粗實線為白色，線寬0.4～0.5 mm。

(2)繪制第一條λ曲線時輸完第6點后再根據趨勢手動在X軸上定最后一個點，點擊完成后按回車鍵進入起止點的方向確定，此時最好按F8鍵關閉垂直選點功能，λ曲線成型后還要根據趨勢適當調整樣條曲線的起點位置，通過拉伸和剪切功能調整與密度軸線相交。

(3)繪制β曲線時的起點首先同樣在密度軸上手動點一點(坐標直接為λ曲線的起點)。繪制θ曲線時輸入完第6點同樣需要手動確定終點(坐標直接為λ曲線的終點)。繪制δ曲線和ε曲線時成型后，最后樣條線的兩端要根據趨勢手動適當拉伸起點和終點位置，從而使曲線更加完整和美觀。

(4)為便于曲線坐標數據的輸入，可以用復制、粘貼的功能將Excel數據表格(可選性曲線坐標表1粘貼到AutoCAD文件上。為防止基準點移動，可將選性曲線和底圖分別設為2個單獨圖層，并鎖定住底圖的圖層。需要將曲線圖導入其它文件(如Word)時，先將AutoCAD背景改為白色，再用截屏功能(PrtScSysRq鍵)復制粘貼到畫圖工具修整后會得到更好的效果。

繪制的可選性曲線，如圖1所示。

圖1 原煤可選性曲線

4 結 語

通過利用Excel電子表格和AutoCAD軟件的配合運用，繪制出精準而完美的原煤可選性曲線，免除了傳統手工曲線板繪制繁瑣而枯燥的工作，從而提高可選性曲線繪制的效率。此外還可以直接在AutoCAD圖紙上精準讀數，極大方便分選指標數據的查閱。當然這只是選煤工作實踐中的一項技巧應用，一些可選性曲線自動繪制的實用專業軟件早已問世，如果條件允許，直接使用專業軟件是最好的選擇。本文只是總結個人的現場經驗和技巧，不一定是最佳的方法，如果能從編程的角度，在此基礎上進行二次應用程序開發，得到更完美的專業應用軟件那是最大的期盼。