Способ контроля зольности угля

 

Изобретение касается косвенных физических измерений параметров углей и может быть использовано для оперативного контроля зольности угля и создания автоматической линии на его основе. Цель - повышение точности .контроля. В способе контроля зольности пробу угля нагревают,затем измеряют электрическое сопротивление последовательно при достижении 300. и 350 С.Контролируемую зольность определяют по величине логарифмического температурного коэффициента электрического сопротивления и тарировочному графику. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. (19) (И) А1 (50 4 G 01 Н 27/02 г

А !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯд

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 4131805/31-25 (22) 08.10.86 (46) 23.03.88.Бюл. М ll (71) Кузбасский политехнический институт (72) Б.А.Солнцев и В.Б.Солнцев (53) 543.257 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(436274, кл. G 01 N 27/22, 1971.Авторское свидетельство СССР

У 949473, кл. G 01 N 27/02, 1982. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЗОЛЬНОСТИ УГЛЯ (57) Изобретение касается косвенных физических измерений параметров углей и может быть использовано для оперативного контроля зольности угля и создания автоматической линии на его основе. Цель — повышение точности контроля. В способе контроля зольности пробу угля нагревают, затем измеряют электрическое сопротивление последовательно при достижении 300:: и 350 С.Контролируемую зольность определяют по величине логарифмического температурного коэффициента электрического сопротивления и тарировочному графику. 5 ил.

1 13831

Изобретение касается. косвенных физических измерений параметров углей и может быть использовано для оперативного контроля зольности угля и создания автоматической линии на его основе, . Цель изобретения — повышение точ ности контроля.

На фиг ° 1-4 показаны графики,поясняющие предлагаемый способ; на фиг. 5 — схема устройства, реализующего способ.

Физические факторы, лежащие в основе предлагаемого способа, заключа» ются в следующем. Электропроводность углей растет при повышении температуры угля, причем температура является преобладающим фактором в изменении сопротивления — изменение темпеь, ратуры угля на 800 С изменяет сопротивление более чем в 10 раз. Наиболее сильно сопротивление зависит от температуры в интервале 250 — 800 С.

В пределах температуры 200 — .. 25

800 С десятичный логарифм сопротивления углей изменяется линейно в соответствии с уравнением о

1g P -=а-b4T где P — удельное сопротивление,Ом .м;,30

1 Т вЂ” прирост температуры, С.

Физический смысл постоянной а— десятичный логарифм сопротивления угля при некоторой начальной темпера- ь туре„ лежащей в интервале 200-800 С. .!

Постоянная b играет в этом выражении роль температурного коэффициента

1g(/Я ДГЪ 40

gT град

Электрическое сопротивление угля в значительной степени зависит от влажности, но влияние влажности резко падает при повышении температуры. 45

Наклон кривой зависимости

1gP =r(T) в области температур выше 300 для углей, влажность которых при обычной температуре не превышает 22 % ° не

50 меняется. Таким образом, логарифмический температурный коэффициент сопротивления практически не зависит от влажности. Сделанный вывод подтверж- . дает приведенная на фиг.2 зависимость сопротивления углей от температуры при разной их влажности.

Г!Ри нагреве угля любым способом до температуры 400 С структура угля

2 не претерпевает радикальных изменений.

Дробление и плотность угля сказывается при температурах ниже 300 С.

Анизотропность угля слабо влияет на величину удельного сопротивления, определяемого вдоль и поперек слоистости.

Электропроводность угля зависит от внешнего электрического поля только в сильных полях,.причем с увеличением температуры это влияние ослабевает.

Все прочие факторы, хотя и влияют на абсолютную величину сопротивления, не сказываются на величине температурного коэффициента сопротивления.

Нагрев угля должен производиться возможно быстрее. Замер электрического сопротивления должен производиться сразу после нагрева до нужной температуры. Вследствие протекающих химических процессов и поляризации уг-. ля выдержка в несколько минут искажает результаты.

Зольность угля, в отличие от всех других факторов, сильно сказывается не только на величине самого сопротивления, но и на величине его температурного коэффициента. Зависимость удельного сопротивления углей с разной зольностью от температуры показана на фиг.3. Зольность менее 10% не влияет на электрическое сопротивление и температурный коэффициент сопротивления. Увеличение зольности с 12,3 до 61,24% вызывает сильные изменения как удельного сопротивления, так и температурного коэффициента сопротивления. При дальнейшем увеличении зольности электрическое сопротивление угля изменяется с температурой так же, как и удельное сопротивление породы.

Зависимость десятичного логарифма электрического сопротивления угля от температуры в области температур

200 — 8004С представляет прямую ли- нию с наклоном, определяемым зольностью, На фиг. 4 показана зависимость углового коэффициента (логарифмического температурного коэффициента сопротивления от зольности, полученная иэ фиг.3), Этот вывод и определяет способ определения зольности по величине логарифмического температурного коэффициента сопротивления.

1383186

Зольность угля по предлагаемому способу определяют следующим образом. Засыпают пробу, нагревают до

300 С, определяют и запоминают сопро- 5 тивление угля р при температуре

I угля 300 0 нагревают пробу до 350 С, определяют и запоминают сопротивление угля Рд при температуре 350 С, определяют 1g Я/Р„, . определяют

1д Р/Р

b = -- — -- -- - сравнивают резульато Ф тат с тарированной кривой.

В качестве измеряемого параметра выбрано электрическое сопротивление, поскольку измерение сопротивления угля регламентируется ГОСТом. Зависимость десятичного логарифма электрического сопротивления от температуры практически линейна, поэтому и 20 используется логарифмическая зависимость сопротивления угля от температуры, имеющая постоянную производную {постоянный наклон) в диапазон температур 300 — 800 С, 25

Устройство для определения зольности угля (фиг.5) содержит контейнер I. Дно контейнера представляет сито 2, через которое мелкая фракция угля попадает в дозатор З,предс- 30 тавляющий собой воронку. Ниже дозатора расположен вспомогательный конвейер 4. Над последним расположен ограничитель 5 высоты засыпки, за которым размещен уплотнительный вал 6.

Уголь, находящийся на вспомогательном конвейере, нагревается с помощью печи 7 любой конструкции. Измерение температуры производится дистанционно с помощью, например, инфракрас- . 40 ных термодатчиков 8.

Измерение сопротивления производится с помощью трех направляющих пластин 9. Для обработки получаемой информации служит арифметико-логичес- 45 кое устройство 10. Контейнер снабжен механическими лопатами 11.

Устройство работает следующим образом.

Уголь с технологического конвейера поступает в контейнер 1. Его мелькая фракция через сито 2 поладает в воронку доватора 3.

Скорость высыпания угля из горловины воронки доэатора равномерна и не зависит от уровня заполнения дозатора. Через определенный промежуток времени насыпка пробы прекращается. Конвейер включается и насыпанное на него примерно постоянное количество угля разравнивается ограничителем 5 высоты засыпки и притрамбовывается валом 6. Дальнейшее движение конвейера вводит пробу в зону печи 7 и одновременно в пробе с помощью измерительных направляющих пластин 9 образуется два потока. Хотя не было замечено влияние переходных контактов между углем и электродами на сопротивление, а дробление и прочноСть угля сказываются только до Т = 300 С, во избежание случайностей измеряется параллельное сопротивление двух потоков пробы.

В этом положении конвейер останавливается и производится нагрев пробы до Т = 300 С. По достижении этой температуры сигнал датчика 8, поступающий на арифметико-логическое устройство 10 дает команду на измерение сопротивления, которое запоминается. Далее производится нагрев до Т = 350 С, и снова по команде, определяемой сигналом датчика 8,производится замер сопротивления:-и его запоминание. Одновременно поступает. сигнал на продвижение конвейера.Использованная проба сбрасывается или поступает обратно на технологический конвейер. Таким образом работа устройства носит прерывистый характер, а периодичность определяется вероятностью изменения зольности, а также мощностью печи.

Полученные результаты измерения обрабатываются арифметико-логическим устройством и сравниваются с кривой, подобной приведенной на фиг.4, уточненной для данного сорта угля.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ контроля зольности угля, заключающийся в нагревании пробы уг- ля и последующем измерении электрического сопротивления пробы, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности контроля, электрическое сопротивление измеряют последовательно при достижении 300 и 350 С, а контролируемую зольность определяют по величине логарифмического температурного коэффициента электрического сопротивления и тарировочному графику.

l383l86.Т С фу2. I

Фиг. Л

S

ЯД МО

ЖИPHblH ЦГОЯЬ

+ ЬУРЫЙ УГОЛЬ о ГАЗОВЫЙ цМЬ

ИО .

3. С ой УГОЛЬ

2. Влажность 8,ю

3. Влажность й,9% а нлажность г, r. фИ2.2

1383186

Зк )Р ЛК/граУ

37 М ® Ю 80

Зсчьижгж, /

Составитель В,Немцев

Техред А. Кравчук

Корректор Г.Решетник

Редактор Н.Тупица

Заказ 1287/39

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4