CN108536098B - 一种矿浆灰分在线检测工艺 - Google Patents

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Abstract

一种矿浆灰分在线检测工艺，主要包括以下步骤：S1、矿浆准备环节：待测矿浆样品通过入料泵打入；S2、矿浆处理环节：通过干燥脱水法、过滤脱水法或维持矿浆均匀稳定的可检测的状态；S3、矿浆检测环节：使用X射线荧光进行检测，获得检测图谱；S4、数据分析环节：对检测图谱进行分析计算，获得矿浆样品灰分数据并输出；S5、矿浆清洗环节：对检测过后的矿浆样品进行清洗。本工艺采用智能控制器作为控制核心。此外，为提高矿浆样品的代表性，还包括矿浆搅拌环节；为提高检测的精度，使用X射线荧光在不同检测点至少检测三次。所述工艺能够实时对矿浆样品灰分进行检测，及时、高效的对生产过程进行指导和控制，维持产品质量稳定，满足产品指标要求。

Description

一种矿浆灰分在线检测工艺
技术领域
本发明属于灰分在线检测领域，具体涉及一种矿浆灰分在线检测工艺。
背景技术
煤炭灰分是衡量煤炭质量的一项重要指标。选煤厂在生产某一灰分指标的煤炭产品的过程中，需要以煤炭产品灰分作为依据，调整和控制整个生产过程。以5 Mt/a的中型选煤厂为例，每小时入洗量高达950 t，为了及时高效得对整个生产过程进行调整和控制，以维持产品质量稳定，减少产品不合格造成的销售困难带来的大量损失，需要实时对产品灰分进行检测。
传统的灰分检测方法为，采样-制样-烧灰，测慢灰需要超过3小时，即使测快灰也需要超过1小时，如果为矿浆样品，检测方法又需要增加烘干环节，检测时间将会更长，具有很大的滞后性，实时性差，对实际生产过程的指导意义不大。同时，在生产过程中需要检测的样品多，检测频繁，劳动强度大，工序烦琐，误差大，对化验人员的检测方法和责任心要求高。
通过自动化手段，针对矿浆样品的灰分进行科学、实时、有效的检测，实现矿浆灰分在线检测，对于及时、高效的调整和控制生产过程，确保产品质量满足指标要求至关重要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对矿浆灰分检测存在的上述不足，提供一种矿浆灰分在线检测工艺。这种工艺实现了矿浆样品的灰分在线检测，能够科学、实时、有效的获得矿浆灰分数据，及时、高效的指导实际生产过程。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种矿浆灰分在线检测工艺的实现方法，其特征在于，主要包括如下步骤：
S1、矿浆准备环节：将待测矿浆样品通过入料泵打入，数字量或模拟量输入/输出模块实时采集待测矿浆样品浓度，将采集的浓度信号通过智能控制器进行处理后转换成动作指令控制入料泵电磁阀的开关；
S2、矿浆处理环节：通过干燥脱水法、过滤脱水法或维持矿浆均匀稳定的状态（不进行任何处理），将矿浆样品处理成满足检测要求的状态；
S3、矿浆检测环节：在矿浆处理环节达到检测要求后，使用X射线荧光进行检测，获得检测图谱；
S4、数据分析环节：数字量或模拟量输入/输出模块将检测图谱导入至智能控制器，通过智能控制器的中央处理器模块对检测图谱进行分析计算，获得矿浆样品灰分数据并输出；
S5、矿浆清洗环节：对检测过后的矿浆样品进行清洗，保持工艺系统清洁，为下一次检测做准备。
所述矿浆灰分在线检测工艺采用智能控制器作为控制核心，它包括电源模块、数字量输入/输出模块、模拟量输入/输出模块、中央处理器模块、可编程的存储器模块和通讯模块。
电源模块，用于为智能控制器提供电源。
数字量或模拟量输入/输出模块，在步骤S1中，实时采集待测矿浆样品浓度；在步骤S3中，实时采集X射线荧光检测获得的检测图谱。
中央处理器模块，用于在矿浆灰分在线检测工艺过程中步骤S1、S4。采集数字量输入及模拟量输入模块的实时信号，转换为样本参数进行程序计算分析。在步骤S1中，将数字量或模拟量输入/输出模块实时采集的浓度信号进行处理后转换成动作指令控制电磁阀的开关；在步骤S4中，将数字量或模拟量输入/输出模块实时采集的检测图谱信号进行分析计算后得到矿浆样品灰分并输出。
可编程的存储器模块，用于矿浆灰分在线检测工艺过程中的所有步骤，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等功能。在步骤S1至S5中，实时记录时间，将可编程的存储器模块实时记录的时间信号进行处理后转换成动作指令控制各个环节的动作顺序和时间。
通讯模块，用于在矿浆灰分在线检测工艺过程中的所有步骤。在所有步骤中，通过背板总线连接方式实现各模块之间的通讯。
优选的，矿浆样品通过入料泵进入矿浆准备环节，根据矿浆样品浓度的变化，自动调节入料泵电磁阀开关，开关时间可调，保证矿浆样品的质量满足检测要求。
优选的，在矿浆准备环节前还包括矿浆搅拌环节，使用带循环管路的搅拌桶对矿浆样品进行搅拌。待测矿浆样品在搅拌桶内进行搅拌，同时使用循环泵进行循环，使待测矿浆样品保持均匀稳定，保证具备充分的代表性。
优选的，矿浆样品在步骤S1矿浆准备环节、步骤S2矿浆处理环节、步骤S3矿浆检测环节及步骤S5矿浆清洗环节之间采用带式输送满足矿浆样品的连续输送，实现自动化连续工作。
优选的，使用X射线荧光进行检测时，在不同检测点至少检测三次，保证检测精度。
本发明带来以下有益效果：
矿浆灰分在线检测，针对矿浆样品的灰分进行科学、实时、有效的检测，实现矿浆灰分在线检测，及时、高效的调整和控制生产过程，有效解决了传统灰分检测方法实时性差，劳动强度大，工序烦琐，误差大，对化验人员的检测方法和责任心要求高等缺陷。实时对矿浆样品灰分进行检测，及时、高效的对整个生产过程进行调整和控制，有效保证了产品质量的稳定，减少了产品不合格造成的销售困难带来的大量损失。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图，图2为实施例1中X射线荧光光谱图。
具体实施方式
下面结合附图1、附图2对本发明做进一步的描述，但它们并不是对本发明保护范围的限定。
如图1所示，本发明提供了一种矿浆灰分在线检测工艺，本发明的设计思想是：S1、矿浆准备环节：将待测矿浆样品通过入料泵打入，数字量或模拟量输入/输出模块实时采集待测矿浆样品浓度，将采集的浓度信号通过中央处理器模块进行处理后转换成动作指令控制电磁阀的开关；S2、矿浆处理环节：通过干燥脱水法、过滤脱水法或维持矿浆均匀稳定的状态（不进行任何处理），将矿浆样品处理成满足检测要求的状态；S3、矿浆检测环节：在矿浆处理环节已达到检测要求后，使用X射线荧光进行检测，数字量或模拟量输入/输出模块实时采集X射线荧光检测获得的检测图谱，将采集的检测图谱信号通过中央处理器模块进行分析计算后得到矿浆样品灰分并输出。S4、数据分析环节：将检测图谱导入至智能控制器，通过智能控制器中的中央处理器模块实时采集X射线荧光检测图谱并分析计算出矿浆样品灰分。S5、矿浆清洗环节：对检测过后的矿浆样品进行清洗，保持工艺系统清洁，为下一次检测做准备。
所述矿浆灰分在线检测工艺采用智能控制器作为控制核心，它包括电源模块、数字量输入/输出模块、模拟量输入/输出模块、中央处理器模块、可编程的存储器模块和通讯模块。在所有步骤中，电源模块，用于为智能控制器提供电源；可编程的存储器模块，实时记录时间，将时间信号通过中央处理器模块进行处理后转换成动作指令控制各个环节的动作顺序和时间；通讯模块，通过背板总线连接方式实现各模块之间的通讯。
实施例1：对1#、2#、3#三种矿浆样品利用国标马弗炉灼烧法进行灰分检测，得到相应的灰分分别为A1#=21.77%、A2#=30.22%、A3#=59.22%。使用所述矿浆灰分在线检测工艺，获得的X射线荧光光谱图如图2所示，通过智能控制器的中央处理器模块对检测图谱进行分析计算获得的数据见下表1，并计算得到的三种矿浆样品的灰分分别为A1# ˊ=21.32%、A2# ˊ=30.94%、A3# ˊ=60.14%，绝对误差分别为0.45%、0.72%、0.92%，相对误差分别为2.07%、2.38%、1.55%。
表1 X射线荧光光谱图分析计算数据。
Figure 128506DEST_PATH_IMAGE001
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述技术方案进行变更和修改。但是，本发明并不局限于上述的具体技术方案，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (6)

1.一种矿浆灰分在线检测工艺，其特征在于，主要包括如下步骤：
S1、矿浆准备环节：将待测矿浆样品通过入料泵打入，数字量或模拟量输入/输出模块实时采集待测矿浆样品浓度，将采集的浓度信号通过智能控制器进行处理后转换成动作指令控制入料泵电磁阀的开关；
S2、矿浆处理环节：通过干燥脱水法、过滤脱水法或维持矿浆均匀稳定的状态，将矿浆样品处理成满足检测要求的状态；
S3、矿浆检测环节：在矿浆处理环节达到检测要求后，使用X射线荧光进行检测，获得检测图谱；
S4、数据分析环节：数字量或模拟量输入/输出模块将检测图谱导入至智能控制器，通过智能控制器的中央处理器模块对检测图谱进行分析计算，获得矿浆样品灰分数据并输出；
S5、矿浆清洗环节：对检测过后的矿浆样品进行清洗，保持工艺系统清洁，为下一次检测做准备。
2.根据权利要求1所述的矿浆灰分在线检测工艺，其特征在于：步骤S1中矿浆样品通过入料泵打入矿浆准备环节，根据矿浆样品浓度的变化，自动调节入料泵电磁阀的开关时间。
3.根据权利要求1所述的矿浆灰分在线检测工艺，其特征在于：采用智能控制器作为控制核心，其中，数字量或模拟量输入/输出模块在步骤S1中，实时采集待测矿浆样品浓度，在步骤S3中，实时采集X射线荧光检测获得的检测图谱；可编程的存储器模块在步骤S1至S5中，实时记录时间；中央处理器模块在步骤S1中，将数字量或模拟量输入/输出模块实时采集的浓度信号进行处理后转换成动作指令控制电磁阀的开关；在步骤S4中，将数字量或模拟量输入/输出模块实时采集的检测图谱信号进行分析计算后得到矿浆样品灰分并输出；在步骤S1至S5中，将可编程的存储器模块实时记录的时间信号进行处理后转换成动作指令控制各个环节的动作顺序和时间。
4.根据权利要求1所述的矿浆灰分在线检测工艺，其特征在于：在步骤S1矿浆准备环节前还包括矿浆搅拌环节，使用带循环管路的搅拌桶对矿浆样品进行搅拌。
5.根据权利要求1所述的矿浆灰分在线检测工艺，其特征在于：矿浆样品在步骤S1矿浆准备环节、步骤S2矿浆处理环节、步骤S3矿浆检测环节及步骤S5矿浆清洗环节之间采用带式输送满足矿浆样品的连续输送。
6.根据权利要求1所述的矿浆灰分在线检测工艺，其特征在于：步骤S3矿浆检测环节，使用X射线荧光进行检测时，在不同检测点至少检测三次。
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