灰分檢測儀的作用
2019-04-16 14:33:42??????點擊：
灰分檢測儀的工作原理
在線灰分檢測儀是近年來發(fā)展起來的一種自動化檢測儀器。其工作原理為：射源發(fā)出的γ射 線照射到被測物體上，在物體內經過多次反射和散射后射出。射線能量的衰減程度隨被測 物體組成成分原子序數(shù)的變化而變化。煤可以看作由可燃物和非可燃物(礦物質)兩部分 組成。其中，可燃物主要是碳、氫、氮、硫等，平均原子序數(shù)約為6，非可燃物成分主要是 硅、鋁、鈣、鎂、鐵等，平均原子序數(shù)約為13。當煤的灰分含量變化時必然引起其平均原子 序數(shù)的變化。因此，通過測量穿過煤層的γ射線強度就可以確定煤中灰分的多少。
A=B0+B1×［（IAM/IOAM）/（ICS/I0CS） ］
A——通過在線測灰儀測得的灰分值；
B0——進行灰分靜態(tài)標定時，測得該函數(shù)直線在Y軸上的截距；
B1——進行灰分靜態(tài)標定時，測得該直線的斜率。
IAM、I0AM分別為帶式輸送機上有煤和無煤時放射性镅元素透過的強度；
ICS、I0CS分別為帶式輸送機上有煤和無煤時放射性銫元素透過的強度。
2東灘煤礦煤質檢測工作的現(xiàn)狀
要生產優(yōu)質的產品，必須有合格的技術檢查工作。因為只有借助一些檢測手段對生產過程加 以指導和控制，才能有效預防不合格品的發(fā)生。眾所周知，選煤生產是一個連續(xù)的、大規(guī)模 的 作業(yè)過程，假如沒有技術檢查所提供的參數(shù)與數(shù)據(jù)來及時有效地進行控制和指導，那么整個 生 產過程就會處于盲目混亂狀態(tài)，就不可能保證產品的質量。以前對煤炭產品質量的檢驗主 要是通過人工測灰的方法來完成的。從煤樣采取、制備到化驗得出分析結果，一般快灰煤樣 至少也需50min（如果用緩慢法測定則需2h多），這還是以煤樣子樣數(shù)目少、采樣時 間短（不大于5min）來計算的，假如采樣時間較長，如火車煤樣，還需要更長時間。檢 驗結果的嚴重滯后，遠遠不適應現(xiàn)代化大生產的需要。東灘煤礦投產以來一直采用人工測灰 的方法來指導選煤生產和配煤裝車，由于檢查結果的滯后使技術檢查工作發(fā)揮不了“瞄準 鏡”、“過濾器”的實時檢驗指導作用，對整個生產過程不能進行有效的質量控制，因而產 品質量不能充分得以保證；特別是在配煤生產時，產品質量更難控制（配煤產品的最佳效 益區(qū)間合格率一直徘徊在50%左右）。
3 在線灰分儀檢測的優(yōu)點
（1）在線灰分儀能夠對被測產品的質量進行實時動態(tài)檢測，能快速及時得出檢測結果 ，可以及時 指導生產。調整灰分儀參數(shù)“TM”為5，“TIME”為12，可以使灰分儀每隔1min就顯示一個 瞬時值。
（2）可以進行產品質量統(tǒng)計，保證產品整體質量的合格。在線灰分儀每隔0.5h或1h 顯示一個 當前平均值，當一個生產班結束后立即給出整個班的產品質量情況。因此當質量偶爾出現(xiàn)波 動（瞬時值偏大或偏?。?，而累計平均質量符合質量控制目標值時，不必馬上對實際生 產進行大幅調整，從而大大減少了對生產過程的無謂調整。在線灰分儀用于指導配煤生產時 ，當 一節(jié)車皮裝完，“Reset”復位可給出該節(jié)車煤的平均灰分，當整列火車裝完進行“COALSCA N Reset”復位即可給出該整列車煤的平均質量情況。
?。?）檢測結果準確無誤，大大消除了人工檢查誤差，可以有效指導選煤和配煤生產，確保 產品的優(yōu)質合格。為保證灰分儀測值的準確性，靜態(tài)標定試驗采用了大量標準煤樣，幾 乎每個050%灰分范圍內都有2～3個標準煤樣，因而標定方程的參數(shù)“B0”、“B1”準 確 性高；日常使用中定期對COALSCAN灰分儀進行皮帶空運轉1～2h校準，以消除皮帶磨損 、儀器 老化等引起的分析誤差（由于ZZ-89A型灰分儀自身帶有標準塊，無煤時可以自動進行校準， 所以ZZ-89A型灰分儀不需要人工校準），外界因素影響小。另外質檢人員能及時對銷售 產品的質量結果和在線灰分儀測量結果進行統(tǒng)計對比，不用定期校正灰分儀測值的準確性 ，必要時則進行動態(tài)標定調整誤差。
?。?）在線灰分儀現(xiàn)場應用效果好。為了能夠及時有效地指導現(xiàn)場生產，東灘煤礦先后引進 了4臺澳大利亞MCI公司生產的COALSC AN2500型、1臺COALSCAN2100型和1臺清華大學研制的ZZ-89A型在線測灰儀，分別安裝在 產品入倉和裝車皮帶上進行產品質量檢測。
由于在線灰分儀靈敏度高、測值準確，避免了工人采樣的不均勻性及結果嚴重滯后的狀況， 所以使用后能及時有效地指導和控制跳汰操作和配煤生產，產品質量得到迅速提高，配煤 產品的最佳效益區(qū)間合格率也一躍上升為80%左右。
應用在線灰分儀后，對保證煤質、促進礦井經濟效益很有意義。
4使用在線灰分儀的經濟效益
?。?）東灘煤礦利用灰分儀控制選煤生產，杜絕了產品質量過盈和不合格品的發(fā)生，充分保 證了產品質量（見表1）。
表1商品煤質量與灰分儀測值對照檢查表 %（略）
產品質量的提高，一方面大大增強了“東灘煤”的信譽，提高了品牌效益，為擴大市場 創(chuàng)造了 有利條件；另一方面也有利促進了礦井經濟效益的增長，2000年5～10月礦井共生產原煤339 3593t，出口精煤1455713t，創(chuàng)利過億元。
?。?）在線灰分儀應用于自動配煤生產，可以準確控制配煤操作，合格生產出了多種不同質 量規(guī) 格的優(yōu)質產品，滿足了市場上不同用戶的需求，提高了產品的市場競爭能力，為礦井的可持 續(xù)發(fā)展做出了貢獻。
在線灰分檢測儀是近年來發(fā)展起來的一種自動化檢測儀器。其工作原理為：射源發(fā)出的γ射 線照射到被測物體上，在物體內經過多次反射和散射后射出。射線能量的衰減程度隨被測 物體組成成分原子序數(shù)的變化而變化。煤可以看作由可燃物和非可燃物(礦物質)兩部分 組成。其中，可燃物主要是碳、氫、氮、硫等，平均原子序數(shù)約為6，非可燃物成分主要是 硅、鋁、鈣、鎂、鐵等，平均原子序數(shù)約為13。當煤的灰分含量變化時必然引起其平均原子 序數(shù)的變化。因此，通過測量穿過煤層的γ射線強度就可以確定煤中灰分的多少。
A=B0+B1×［（IAM/IOAM）/（ICS/I0CS） ］
A——通過在線測灰儀測得的灰分值；
B0——進行灰分靜態(tài)標定時，測得該函數(shù)直線在Y軸上的截距；
B1——進行灰分靜態(tài)標定時，測得該直線的斜率。
IAM、I0AM分別為帶式輸送機上有煤和無煤時放射性镅元素透過的強度；
ICS、I0CS分別為帶式輸送機上有煤和無煤時放射性銫元素透過的強度。
2東灘煤礦煤質檢測工作的現(xiàn)狀
要生產優(yōu)質的產品，必須有合格的技術檢查工作。因為只有借助一些檢測手段對生產過程加 以指導和控制，才能有效預防不合格品的發(fā)生。眾所周知，選煤生產是一個連續(xù)的、大規(guī)模 的 作業(yè)過程，假如沒有技術檢查所提供的參數(shù)與數(shù)據(jù)來及時有效地進行控制和指導，那么整個 生 產過程就會處于盲目混亂狀態(tài)，就不可能保證產品的質量。以前對煤炭產品質量的檢驗主 要是通過人工測灰的方法來完成的。從煤樣采取、制備到化驗得出分析結果，一般快灰煤樣 至少也需50min（如果用緩慢法測定則需2h多），這還是以煤樣子樣數(shù)目少、采樣時 間短（不大于5min）來計算的，假如采樣時間較長，如火車煤樣，還需要更長時間。檢 驗結果的嚴重滯后，遠遠不適應現(xiàn)代化大生產的需要。東灘煤礦投產以來一直采用人工測灰 的方法來指導選煤生產和配煤裝車，由于檢查結果的滯后使技術檢查工作發(fā)揮不了“瞄準 鏡”、“過濾器”的實時檢驗指導作用，對整個生產過程不能進行有效的質量控制，因而產 品質量不能充分得以保證；特別是在配煤生產時，產品質量更難控制（配煤產品的最佳效 益區(qū)間合格率一直徘徊在50%左右）。
3 在線灰分儀檢測的優(yōu)點
（1）在線灰分儀能夠對被測產品的質量進行實時動態(tài)檢測，能快速及時得出檢測結果 ，可以及時 指導生產。調整灰分儀參數(shù)“TM”為5，“TIME”為12，可以使灰分儀每隔1min就顯示一個 瞬時值。
（2）可以進行產品質量統(tǒng)計，保證產品整體質量的合格。在線灰分儀每隔0.5h或1h 顯示一個 當前平均值，當一個生產班結束后立即給出整個班的產品質量情況。因此當質量偶爾出現(xiàn)波 動（瞬時值偏大或偏?。?，而累計平均質量符合質量控制目標值時，不必馬上對實際生 產進行大幅調整，從而大大減少了對生產過程的無謂調整。在線灰分儀用于指導配煤生產時 ，當 一節(jié)車皮裝完，“Reset”復位可給出該節(jié)車煤的平均灰分，當整列火車裝完進行“COALSCA N Reset”復位即可給出該整列車煤的平均質量情況。
?。?）檢測結果準確無誤，大大消除了人工檢查誤差，可以有效指導選煤和配煤生產，確保 產品的優(yōu)質合格。為保證灰分儀測值的準確性，靜態(tài)標定試驗采用了大量標準煤樣，幾 乎每個050%灰分范圍內都有2～3個標準煤樣，因而標定方程的參數(shù)“B0”、“B1”準 確 性高；日常使用中定期對COALSCAN灰分儀進行皮帶空運轉1～2h校準，以消除皮帶磨損 、儀器 老化等引起的分析誤差（由于ZZ-89A型灰分儀自身帶有標準塊，無煤時可以自動進行校準， 所以ZZ-89A型灰分儀不需要人工校準），外界因素影響小。另外質檢人員能及時對銷售 產品的質量結果和在線灰分儀測量結果進行統(tǒng)計對比，不用定期校正灰分儀測值的準確性 ，必要時則進行動態(tài)標定調整誤差。
?。?）在線灰分儀現(xiàn)場應用效果好。為了能夠及時有效地指導現(xiàn)場生產，東灘煤礦先后引進 了4臺澳大利亞MCI公司生產的COALSC AN2500型、1臺COALSCAN2100型和1臺清華大學研制的ZZ-89A型在線測灰儀，分別安裝在 產品入倉和裝車皮帶上進行產品質量檢測。
由于在線灰分儀靈敏度高、測值準確，避免了工人采樣的不均勻性及結果嚴重滯后的狀況， 所以使用后能及時有效地指導和控制跳汰操作和配煤生產，產品質量得到迅速提高，配煤 產品的最佳效益區(qū)間合格率也一躍上升為80%左右。
應用在線灰分儀后，對保證煤質、促進礦井經濟效益很有意義。
4使用在線灰分儀的經濟效益
?。?）東灘煤礦利用灰分儀控制選煤生產，杜絕了產品質量過盈和不合格品的發(fā)生，充分保 證了產品質量（見表1）。
表1商品煤質量與灰分儀測值對照檢查表 %（略）
產品質量的提高，一方面大大增強了“東灘煤”的信譽，提高了品牌效益，為擴大市場 創(chuàng)造了 有利條件；另一方面也有利促進了礦井經濟效益的增長，2000年5～10月礦井共生產原煤339 3593t，出口精煤1455713t，創(chuàng)利過億元。
?。?）在線灰分儀應用于自動配煤生產，可以準確控制配煤操作，合格生產出了多種不同質 量規(guī) 格的優(yōu)質產品，滿足了市場上不同用戶的需求，提高了產品的市場競爭能力，為礦井的可持 續(xù)發(fā)展做出了貢獻。
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