第2期選煤技術(shù)No. 22003年4月COAL, PREPARATION TECHNOLOCYApr.2003文章編號(hào): 1001-3571 (2003) 02- 0021 -02微波測(cè)量煤炭水分的研究尹義斌'，陳小青”，蔚志恒’，孫健'(1.唐山師范學(xué)院物理系，河北唐山063000; 2. 北票煤業(yè)公司技術(shù)綜合科，遼寧北票122;3.神華集團(tuán)海渤灣礦業(yè)公司老石旦洗煤廠，內(nèi)蒙古烏海016033)摘要介紹了利用微波進(jìn)行煤炭水分測(cè)量的方法， 并對(duì)微波測(cè)量煤炭水分的方法及提高測(cè)量精度進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞煤炭徽波水分平衡取樣中圖分類號(hào): TD948.9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A應(yīng)用微波技術(shù)測(cè)量物料的水分目前已經(jīng)成為現(xiàn)格，其誤差一定很小，也很容易達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)，并逐步在糧食、土壤、石油、化工、煤炭等方紅外烘干測(cè)水只不過(guò)是把龐大的烘干箱去掉，面得到推廣應(yīng)用。微波測(cè)量物料的水分不僅速度改為紅外烘干，其測(cè)量手段是改進(jìn)了，但是方法上快，而且能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)測(cè)量，并可為各種烘干機(jī)械絲毫沒(méi)有變化，其過(guò)程不少于烘干稱重。與加濕機(jī)械的自動(dòng)控制提供水分信號(hào)。國(guó)家有關(guān)部微波測(cè)量煤炭水分的方法與上述兩種方法有著門(mén)規(guī)定，商品精煤全水分測(cè)量誤差為:當(dāng)水分小于根本的區(qū)別，微波測(cè)量煤炭水分大多采用微波測(cè)量10%時(shí)，其平行誤差≤0.4%;當(dāng)水分大于10%時(shí),衰減方相位、阻抗反射等方法，通過(guò)煤中的水對(duì)電≤0.5%。這樣嚴(yán)格的指標(biāo)一度引起人們對(duì)應(yīng)用微磁波傳輸?shù)挠绊懗潭全@得測(cè)量結(jié)果。波技術(shù)測(cè)量煤炭水分是否可行的疑慮，本文就如何人所共知，水的介電常數(shù)e,≈75;煤的介電常提高微波測(cè)量精煤全水分的精度問(wèn)題談幾點(diǎn)粗淺看數(shù)εy≈5;水的正切損耗角tg8*≈0.15~ 1.2(工法。作功率f為1 000 ~ 30 00M) ;煤的正切損耗角tgδ諜= 0.001 ~ 0.05(工作功率f為1000M ~ 30 000M),1微波測(cè)水方 法與其它測(cè)水方法的區(qū)別tgδ*>>(tgδ棵,故水對(duì)電磁波傳輸?shù)挠绊戇h(yuǎn)大于微波測(cè)量商品精煤水分難以達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的原煤,水對(duì)電磁波的衰減為3ldB/mm (煤)，而干煤因是多方面的，就其測(cè)量方法來(lái)說(shuō)它與其它方法有對(duì)于電磁波的衰減為≤0.01dB/mm (煤)， 可以看本質(zhì)區(qū)別。出水分的多少?zèng)Q定電磁波的衰減程度,其表達(dá)式:烘干稱重測(cè)水與紅外烘干稱重測(cè)水都離不開(kāi)烘Po = 2nfo∈ylgδ干稱重，其測(cè)水的根本是從濕煤中去掉水分，可由式中:P。為衰減功率;f為工作功率;εo為真空中的下式表述:介電常數(shù);ey為水的介電常數(shù);tgδ為水的正切損耗W= w-w'角。式中:w為濕煤質(zhì)量;w'為烘干后的干煤質(zhì)量; W為由于水的介電常數(shù)遠(yuǎn)大于煤，所以煤水混合體水分對(duì)電磁波傳輸?shù)挠绊懸仓饕Q于水。可以看出，只要把濕煤加熱到一定程度,在一.電磁波在介質(zhì)中傳輸?shù)姆从诚禂?shù)r與折射系定的時(shí)間內(nèi)水分就可以完全蒸發(fā)掉，而剩余的質(zhì)量數(shù)T分別為:為干煤質(zhì)量。只要稱量精度高，操作時(shí)間掌握嚴(yán)Z2+乙;收稿日期: 2002-08-12作者簡(jiǎn)介:尹義斌(1958-), 男，河北省唐山市人，1982Z1+ Z2年畢業(yè)于河北工學(xué)院無(wú)線電工程系，-直從事物理專業(yè)的微波應(yīng)用及單片機(jī)應(yīng)用研究與I業(yè)自動(dòng)化、智能儀表的開(kāi)中國(guó)煤化工發(fā)工作。電話: 0315 - 2830615式中,YHC N M H氣磁導(dǎo)系數(shù)(與μ21第2期選煤技術(shù)2003年4月25日基本相同);e]為濕煤介電常數(shù);εz空氣介電常數(shù)。3提高測(cè)量精度的措施、 方法可以看出，微波測(cè)量煤炭水分是利用水對(duì)電磁波傳輸?shù)挠绊懚葘?shí)現(xiàn)的。這與烘干稱重測(cè)量水分是對(duì)于上述各種影響測(cè)量精度的因素，我們進(jìn)行根本不同的兩種概念。了長(zhǎng)時(shí)間的探索與觀察，試驗(yàn)了幾千次，盡管克服.大粒度物料水分測(cè)量誤差的確非常困難，但是，只2測(cè)量煤炭水分與測(cè)量其它物料水分的區(qū)別要采用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施與手段,絕大部分影響因素石油、化工、糧食等行業(yè)都有適宜行業(yè)應(yīng)用的是可以消除的。目前，比較成熟的方法有兩種: -微波測(cè)水儀，其使用效果也不錯(cuò)，如石油行業(yè)的微是定量定壓取樣法，二是非定量平衡取樣法。這里波測(cè)水儀測(cè)量誤差為0.1%，在其它測(cè)量指標(biāo)要求主要介紹第二種方法。所謂“非定量”就是取樣量較低的行業(yè)也可以利用，但直接用于煤炭測(cè)量則不的多少?zèng)]有限制，可以以任意的手段與方法注滿被行，其原因如下:測(cè)容器。所謂“平衡”就是平衡被測(cè)容器中物料的(1)煤與其他物料都屬于非導(dǎo)電介質(zhì),其e, 比松散度，這一過(guò)程完全由儀器自動(dòng)進(jìn)行(圖3)。較接近，但是其物理特性不同。比如，石油是液體,糧食是均勻顆粒，化肥是極細(xì)的均勻顆粒，而煤炭[總控制器-信號(hào)取樣器測(cè)量器則是非均勻顆粒，煤炭的粒度組成分散性很大，顆F控制器平衡器,輔助平衡器粒形狀分散性也很大，并因此而影響測(cè)量精度:①E控制器]粒度組成分散性大使得每次測(cè)量中它的粒度(各級(jí)配重別的粒度)占有的測(cè)量空間比不- -樣,這樣將引起圖3非定量平衡取樣裝原理圓測(cè)量中的平行誤差增大。②顆粒形狀分散性大,形由于煤本身的特殊性，人為取樣給測(cè)量帶來(lái)不狀千差萬(wàn)別的顆粒(主要是較大的顆粒)會(huì)排列出少問(wèn)題，采用電子取樣器實(shí)現(xiàn)了非定量取樣，松散錯(cuò)綜復(fù)雜的過(guò)大或不同的隱縫，從而增大了平行誤度平衡，這樣不管人量多少，如何人料，松散度如差。以上兩點(diǎn)都將會(huì)嚴(yán)重影響測(cè)量的重復(fù)性。何，煤顆粒排列如何，- -經(jīng)取樣器取樣,其松散度(2)由于人為操作誤差，每次人樣量也會(huì)不同,趨于一致，顆粒之間形成的各種隙縫趨于吻合,被當(dāng)向測(cè)量容器中- -次注滿煤樣時(shí)，由于煤是疏水性測(cè)容器中的煤樣量接近一致，這就可靠地保證了被的物質(zhì)，不像其它物料(如糧食)水含于內(nèi)部，所測(cè)容器內(nèi)水的絕對(duì)占有量，它與合適的探測(cè)器相配以使得被測(cè)煤樣進(jìn)人測(cè)量容器時(shí)帶有一定 的惰性,合，其平衡誤差可達(dá):水分在10%以內(nèi)≤0.4%，可能造成部分塌空或全部塌空(圖1)。這種現(xiàn)象的水分在 10%以上其平行誤差≤0.5%，合格率為存在將極大地影響測(cè)量精度。逐步向測(cè)量容器中注9S% ~ 98%。此取樣器的技術(shù)參數(shù)為:取樣周期T人煤樣時(shí)，也會(huì)造成顆粒排列密度不均勻(圖2)。=0.1s~70s;取樣質(zhì)量F =50~ 160g;振動(dòng)間隙:每次人樣的不均勻性會(huì)嚴(yán)重影響測(cè)量精度。L = l0~ 15mm。4微波技術(shù)在商品精煤水分測(cè)量中的應(yīng)用通過(guò)以上分析可知，使用微波技術(shù)測(cè)量商品煤全部煽空的全水分完全可以代替目前使用的烘干稱重法。表圈1測(cè)量容器內(nèi)煤穎粒塌空現(xiàn)象示意圜1所示為-組微波測(cè)水結(jié)果與烘干化驗(yàn)值的比較。表1微波測(cè)水結(jié)果 與烘干化驗(yàn)值對(duì)比%p000000 009一確雙祥測(cè)量號(hào)_雙樣平均水量 烘干化驗(yàn)水分絕對(duì)誤差p000000 008.899.380.395000000 00一疏9.589.130.4608.508.240.260圈2測(cè)容器內(nèi)煤顆粒不均勻排列示意圄.038.710.320實(shí)驗(yàn)證明，即使測(cè)量設(shè)備再好，采用上述煤樣9.308.920.380中國(guó)煤化工.700.090取量注人方法的測(cè)量誤差有時(shí)高達(dá)5%，煤樣水分0.480高時(shí)，誤差更大。YHCNMHG.780.370根據(jù)上述原理研制的微波測(cè)水儀，已成功應(yīng)用22第2期選煤吱術(shù)No.22003年4月COAL PREPARATION TECHNOLOGYApr.200文章編號(hào): 1001-3571 (2003) 02-0023- 02沙曲選煤廠煤泥水絮凝沉降的試驗(yàn)研究.李瑞琴(華晉焦煤有限責(zé)任公司沙曲選煤廠，山西柳林033300)摘要選用不同的凝聚劑、 絮凝劑對(duì)沙曲選煤廠煤泥水進(jìn)行絮凝沉降試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定聚合氯化鋁鐵、聚丙烯酰胺的合理用量，改善沉降效果，降低了洗水濃度,提高了選煤效率。關(guān)鍵詞凝聚劑絮凝劑 煤泥水沉降試驗(yàn)中圖分類號(hào): TD946.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A監(jiān)站。E-mail; lnq@vip. sina. com1概述由表1可以看出，尾礦濃縮機(jī)人料中含有大量沙曲選煤廠是- -座原煤處理能力1. 5MUa的煉高灰細(xì)泥，0.075mm 以下含量高達(dá)88.35%，灰分焦煤選煤廠。采用跳汰主選、煤泥浮選、尾煤壓濾為47.94%。很明顯，人選原煤中含有極易泥化的聯(lián)合工藝流程。自投產(chǎn)以來(lái)，由于人選原煤細(xì)粒級(jí)礦物質(zhì)。然而，該廠以前沒(méi)有在尾礦濃縮機(jī)入料中含量高，矸石泥化嚴(yán)重，致使煤泥水中含有大量加沉降藥劑，致使?jié)饪s機(jī)溢流含有大量高灰細(xì)泥-0.075mm級(jí)高灰細(xì)泥，靠自然沉降不能及時(shí)沉(溢流濃度為120g/L 左右)。因此，要解決該廠浮淀，造成細(xì)泥惡性循環(huán)，洗水濃度高達(dá)130/L左選效果差、洗水濃度高等諸多問(wèn)題，根源在于解決右，嚴(yán)重影響了跳汰、浮選作業(yè)效果。細(xì)泥的絮凝沉降問(wèn)題。2尾礦濃縮機(jī)入料粒度組成分析3尾煤濃縮機(jī)入料沉降試驗(yàn)表1所列為尾礦濃縮機(jī)人料粒度組成分析結(jié)3.1試驗(yàn)方案果。本試驗(yàn)選用的凝聚劑為石灰、堿式氯化鋁和聚表!尾礦濃縮機(jī)入料小篩分試驗(yàn)結(jié)果'合氯化鋁鐵。絮凝劑分別為山東鄒平產(chǎn)陰離子聚丙粒級(jí)/mm產(chǎn)率1%灰分1%烯酰胺，分子量400萬(wàn);山西祁縣產(chǎn)陰離子聚丙烯+0.50.06 .28.200.5-0.250.2325.06酰胺，分子量700萬(wàn);山西平遙產(chǎn)陰離子聚丙烯酰0.25-0.1255.2818.99胺，分子量400萬(wàn);浙江佳磁集團(tuán)產(chǎn)XN-1陰離子0. 125 ~ 0.0756.0826.83 .聚丙烯酰胺，分子量1200萬(wàn)、XN-2陰離子聚丙0.075 ~0.0458.3337.92烯酰胺，分子量1200萬(wàn)(強(qiáng)電)和XN-3陰離子80.0248.98聚丙烯酰胺，分子量1200萬(wàn)(弱電)。合計(jì)100.00 .45.05因煤泥水中極細(xì)高灰細(xì)泥表面帶負(fù)電菏,靜電收稿日期: 2002-08-12斥力使極細(xì)顆粒在水中呈高分散穩(wěn)定狀態(tài)，很難沉作者簡(jiǎn)介:李瑞琴(1968-),女,工程師，1991 年畢業(yè)于淀，即使加入絮凝劑也不能形成絮團(tuán)。而無(wú)機(jī)凝聚山西礦業(yè)學(xué)院礦山機(jī)械專業(yè)，現(xiàn)就職于華晉沙曲選煤廠安劑可以抵消顆粒表面的電量。若只用凝聚劑，微細(xì)于工業(yè)生產(chǎn)中,經(jīng)過(guò)6個(gè)月的對(duì)比試驗(yàn),證明性能穩(wěn)絕對(duì)誤差:當(dāng)水分≤10%時(shí)≤0.4% .定可靠,操作簡(jiǎn)單,測(cè)量精度高。其技術(shù)指標(biāo)如下:當(dāng)水分≥109%時(shí)≤0.5%測(cè)量取樣粒度:0- 13um5結(jié)語(yǔ)測(cè)量時(shí)間:≤55s測(cè)址范圍:6%- 14.5%微波測(cè)水技術(shù)可以替代傳統(tǒng)方法測(cè)量煤炭水測(cè)量精度:分，應(yīng)用微波測(cè)水儀在3~5個(gè)月內(nèi)共測(cè)得268個(gè).平行誤差:當(dāng)水分≤10%時(shí)≤0.4%數(shù)據(jù),中國(guó)煤化工。用T檢驗(yàn)法判當(dāng)水分≥10%時(shí)≤0.5%定，:明顯差異。CNMHG'23