Способ контроля зольности угля

 

(Ю (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГЮБЛИН

3(59 G 01 и 27/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

M АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3387267/18-25 (22) 25,01.82 (46) 30.07.83. Бюл. И 28 (72) В. П. Довженко, Е. П. Новиков, Л. И. Компаниец, В. В. Брокаренко, А. Ф. Кравчук и В.. Ф. Хищенко (71) Ворощиловграцский филиал Институт» та Гипроуглеавтоматизация " (53) 551 508.7 (088.8) (56) 1. Авторское свицетельство СССР

М 436274, кл. G 01 Й 27/22, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ж 3239397/18-25, кл. G 01 Н 27/22, 1981 (прототип). (54) (57 1. СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЗОЛЬНОСТИ УГЛЯ, заключающийся в высуши ванин,пробы цо абсолютно сухого состоя- . ния, охлаждении цо фиксйрованной температуры, ввецепии в нее доэированного количества влаги и дальнейшем измерении приращения емкости датчика с пробой при нахожцении в электрическом лоле высокой частоты, по величине которого и соответствующему тарировочному графику суцят о контролируемой зольности угля, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения труцоемкости и получения рав номерной чувствительности к изменениям зольности угля во всем контролируемом диапазоне зольности, дозированное количество влаги в пробу ввоцят путем сорбции послецней иэ возцушной срецы с относительной влажностью 60-100% в течение 15-50 мин.

2. Способ по и, 1, о т л и ч а ю 3. Способ по пп, 1-2, о т л и ч ашийся тем, что, с целью сокрашения ю шийся тем, что, с целью сокравремени контроля, сорбцию влаги в вице щения времени контроля, поверхность паров воды из воздушной среды Угольной пРобы в течение вРемени соРбпроизводят под давлением, например, ции раскрывают путем механического пе2-5 атм. ремешивания угля.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам контроля параметров качества продуктов углеобогащения,. например зольности угля, и может найти широкое применение для контроля зольности продуктов углеобога щения в условиях углехимических лабораторий, а также для созцания автоматических приборов контроля зольности в изо мерительном потоке отобранных проб.

Известен высокочастотный способ контроля зольности угля 1 1 .

Указанный способ сложен в реализации, Наиболее близким к предлагаемому является способ контроля зольности уг ля, заключающийся в высушивании пробы go абсолютно сухого состояния, охлаж дении до фиксированной температуры, ввецении в нее дозированного количества 20 влаги и дальнейшем измерении приращения емкости или проводимости цатчика с пробой при нахожцении в электрическом лоле высокой частоты, по величине которого и соответствующему тарировочному графику судят о зольности угля.

При этом влагу в виде мелкоцисперсных частиц дистиллированной воцы вво дят цо фиксированного уровня, не превы шакидего 1-2% (2) .

Извес Гный спОсОб позволяет пОлнО» стью исключить влияние на результат контроля зольности главного мешающего фактора в вице влажности и существен- 35 но снизить влияние активных потерь пробы, оцнако имеет неодинаковую чувствительность по циапазону зольности. При этом меньшая чувствительность соответ»ствует более низким значением зольности 4О угл я.

Указанный нецостаток снижает эксплуатационную надежность золомера, так как для цостижения требуемой точности контроля тарировку прибора необходимо осуществлять лишь в узком диапазоне, не превышающем обычно 10-12% абсолютных по эоле. Это исключает возможность использования оцного и того же прибора без дополнительной первтарировки цля с .контроля зольности угля и процуктов обогащения во всем контролируемом циапазоне изменения зольности, Кроме того, дополн..тельная труцоемкость заключается в выполнении грацуировки прибора,. включающей анализ набо« ра проб стандартным и предлагаемым методами, а также расчет коэффициентов грацуировочного уравнения обычно метоцом наименьших квадратов.

Цель изобретения - снижение труцоемкости,и получение равномерной чувствительности к изменениям зольности угля во всем контролируемом циапазоне зольности, Поставленная цель цостигается тем, что согласно способу контроля зольности угля, заключающемуся в высушивании пробы qo абсолютно сухого состояния, охлаждении до фиксированной температуры, введении в нее дозированного количества влаги и цальнейшем измере« нии приращения емкости датчика с пробой при нахождении в электрическом поле высокой частоты, по величине которого и соответствующему тарировочному графику суцят о контролируемой зольности угля, дозированное количество влаги в пробу вводят путем сорбции последней иэ воздушной среды с относительной влажностью 60-100% в течение 1550 мин.

C целью сокрашения времени контроля сорбцию влаги из воздушной среды производят поц давлением, например 25 атм.

Поверхность угольной пробы в течение времени сорбции раскрывают путем механического перемешивания.

10323

Сущность предлагаемого способа основана на экспериментально установлвнной близкой к линейной корреляционной связи межцу приращением емкости или провоцимости и зольности пробы цля случая дозированного ввецения в абсо:лютно сухую пробу, охлажценную, например, до комнатной температуры, влаги в виде паров воцы путем сорбции иэ воздушной срецы с относительной влажностью 60-100о за фиксированное время, например 15-50 мин.

Верхний уровень сорбированной влаги за фиксированное время не ограничи.— вается, так как.при таком ее ввецении . в пробу последняя не выйдет иэ стации воздушно-сухой пробы, а слецовательно, искомая корреляционная связь не нарушается, как и не нарушаются условия

IIo снижению BaHHHBsl HB результат KQHT Zg роля зольности активных потерь пробы (активное сопротивление пробы изменяется. при таком цобавлении влаги не существенно - практически имеет место гигроскопическая влажность), 25

Уровень. сорбированной влаги за фиксированное время при прочих равных условиях зависит от марки угля, а в пределах марки угля - от величины зольности.

При этом большее значение сорбированной

30 влаги соответствует более низким значениям зольности угля, которое в зависимасти от времени сорбции составляет величину порядка, например, для угля марки "Т» 1-3%, Верхнее значение режима по относи35 тельной влажности срецы выбрано из условия получения максимальной чувствительности способа, а нижнее - на основании экспериментальных цанных иэ условия разрешающей способности измерительной

49 аппаратуры по измерению емкости и проводимости пробы (при влажности менее 60 полезный сигнал соизмерим с погрешностью измерительных приборов).

На основании экспериментальных цан45 ных также установлено, что цля получения эффекта равномерной чувствительности во всем диапазоне контролируемой зольности минимально необхоцимое время сорбции цля угля марки Т" составляет 15-20 мин, а при времени сорбции 45-50 мин чувствительность метоца, кроме того, дополнительно повышается, и при заданном из циапаэона 60-100% 35 фиксированном значении относительной влажности возцуха цостигает 85-90 от ее максимального уровня, получаемого

95 4 при бесконечно большом времени сорбции, например, равном 10 ч.

П риме р. для эксперимента используют уголь марки Т" класса 0-3 мм, частота ВЧполя равна 200 кГц, а объем заполнения датчика 800 мл, При этом пробы с рабочей влагой высушивают цо постоянного веса (абсолютно сукне пробы), затем охлаждают цо комнатной температуры (+23 С), после чего помещают в возцушную срецу с относите

at Hîé влажностью 80% на фиксированное время от 5 цо 140 мин.

О проводимости пробы судят по вели чине пацения напряжения на резисторе, последовательно соециненном с датчиком с пробой при условии постоянства величины напряжения ВЧ-генератора равном, например, 30 В. Величину сопротивления упомянутого резистора выбирают примерно на поряцок меньше величины активного сопротивления датчика с пробой, напри- мер 1,3 кОм.

На чертеже показаны корреляционные зависимости между приращением емкости (провоцимости) пробы и ев зольностью, изменяющейся в цанном примере в циапазоне 12 - 37 абс.%, цля времени сорбции 20 и 50 мин при постоянном с значении давления возцуха .равном

758 мм рт.ст, Коэффициент корреляции составляет 0,985, что свидетельствует о близости зависимости к линейной во всем циапазоне зольности, а слецовательно, и о равномерной шкале по чувствительности в пределах всего циапазона.

Чувствительность прецлагаемого способа как по приращению емкости, так и по приращению провоцимости пробы цля фиксированного времени сорбции равного 50 мин по сравнению с таковой цля времени сорбции 20 мин увеличивается соответственно в 4,5 и 1,6 раза.

Таким образом, высушивание пробы, а также последующее цоэированное введение в нее влаги путем сорбции паров воцы из возцуха за фиксированное время позволяют не только полностью исключить влияние влаги как мешающего фактора на точность контроля зольности по приращению емкости (провоцимости) пробы и повысить чувствительность метоца, но также получить равномерную чувствительность (линейную связь) между этими величинами в более широком циау 1032398 6 пазонЬ по зольности(диапазон увеличйлся Так как время сорбпии паров воды иь примерно в 2-3 раза). воздуха в основном определяет время

Высушивание пробы в реальных усло контроля и зависит от величины давления виях производят ускоренными методами, воздуха -и плошади раскрытия поверхнонапример, используя ВЧ- или СВЧ-метсь- > сстти и ппррооббыы, то в пелях сокрашения вреды, на что уходит 3-5 мин. Охлаждение мени контроля сорбцию паров воды из пробы осушествляют принудительным пу воздуха производят под давлением, на тем или путем естественного остывания пример, 2 8 атм или увеличивают пло- в эксикаторе, на что затрачивается 3» шадь раскрытия поверхности пробы, на10 мин. lO пример, путем механического еремешнва

Тарировочные кривые стоят на ocMosa ния последней. При этом время контроля нии расчетного уравнения, которое получа можно сократить в несколько раз. ют путем предварительного измерения Предлагаемый метод исключает допол по данному методу проб с известной золь нительные перетарировки золомера и ностью, найденной по ГОСТУ, и обработ- 5 облегчает условия для автоматизации ки полученных данных статистическими процесса контроля зольности продуктов методами, углеобогашения.

Составитель А. Платова

Редактор А. Лежнина Техред А.Вабинеп Корректор B. rHpHBK

Заказ 5395/50 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж38, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4