CN111426800A - 一种混料均匀评价方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混料均匀评价方法，对混后的物料进行平摊呈立方体状，然后在三维立体区间任一维平面进行网格划分；在划分网格后的交点处利用多段混料取样器对混合后的物料进行三维立体取样，使取样物料在三维x、y、z方向等分取样同时具有代表性，并且以多个取样点物料性质指标标准差作为混料是否均匀判断依据，可实现三维立体空间内物料混匀鉴别。该方法操作简便，提高多点取样鉴别物料混合均匀的合理性，进而评价固‑固混合物料或固液混合物料是否混合均匀。

Description

一种混料均匀评价方法
技术领域
本发明属于原料混合检测技术领域，特别是一种混料均匀评价方法，主要用于固-固粉状物料混合后的取样及混料均匀性的评价。
背景技术
对于性质相近、颜色相同的固-固粉状物料混合，一般常采用调整混料机的转速、时间、原料的粒度、加料量等手段，改善混料均匀性，但对于混合到何种程度来判定该混合物料达到目标要求，尚无明确的评价方法。尤其那些用普通检测手段并不能区分原料，混料处理阶段过弱，则原料混合不够均匀，混料处理阶段过强，原料虽然混合均匀，但机械消耗增大，生产成本增加。
发明内容
本发明目的在于提供一种混料均匀评价方法，对混合后的物料进行多点取样，使得物料取样具有代表性，以便对物料样品进行三维立体均匀性的评价，进而评价出物料是否混合均匀。
为了实现发明目的，本发明的技术方案为：
一种混料均匀评价方法，其特征在于包括以下内容：
(1)对混后的物料进行平摊呈立方体状，然后在三维立体区间X、Y、Z任一维平面进行网格划分，分成面积相等的n块区域，对应取样点为
Figure BDA0002475579510000011
(2)在划分网格后的交点处利用多段取样器完成三维立体取样，取样物料总份数为
Figure BDA0002475579510000012
式中N+1为多段取样器的段数；
(3)以与x、y、z轴垂直的某一平面上
Figure BDA0002475579510000013
个点取样代表三维不同平面上物料性质指标，然后计算出
Figure BDA0002475579510000014
点物料性质指标标准差δ1，
Figure BDA0002475579510000015
μ为全部取样点物料性质指标平均值，ξi为Xi、Yi、Zi三维立体空间中某一平面中的某一点物料性质指标，再利用标准差δ1与阈值δ进行比较评价；
或者，直接对选取的
Figure BDA0002475579510000021
份物料进行分析，计算出
Figure BDA0002475579510000022
份物料性质指标标准差δ2，
Figure BDA0002475579510000023
μ为全部取样点物料性质指标平均值，ξi为Xi、Yi、Zi三维立体空间中的某一点物料性质指标，再利用标准差δ2与阈值δ进行比较评价。
进一步的，所述阈值δ为工业生产中满足混合物料性质指标要求的最小值。
进一步的，所述比较评价为当标准差δ1≤δ，三维中某一平面达到混匀要求，混料均匀，当δ1＞δ，三维中某一平面混料不均匀；或者，当标准差δ2≤δ，立方体状物料达到混匀要求，混料均匀；当δ2＞δ，立方体状物料混料不均匀。
进一步的，所述多段取样器包括取样钎筒、隔板、退模杆，所述取样钎筒呈柱形状，一端为可开闭的闸门，另一端呈开口状，取样钎筒每隔相等一段距离设有与钎筒直径垂直的半圆弧状细缝，细缝位于钎筒壁面一侧，平行分布；所述隔板呈圆片状，隔板直径小于钎筒内径，隔板厚度小于钎筒壁面细缝宽度，隔板可以从钎筒壁面细缝处插入，一块隔板将取样钎筒内取样物料等分为两份，两块隔板将取样钎筒内取样物料等分为三份，以此类推，N块隔板将钎筒内取样物料等分为N+1份；所述退模杆长度大于钎筒长度，直径小于钎筒内径。
进一步的，所述柱形取样钎筒的外壁为铁皮包裹，退模杆为柱形状实心铁杆。
进一步的，所述多段取样器包括柱形取样钎筒、退模板，所述取样钎筒呈柱形状，一端为可开闭的闸门，另一端呈开口状，取样钎筒沿壁面设有供退模板移动的开口滑道，开口滑道与中心轴平行，开口滑道不足以使钎筒内取样物料外溢，取样钎筒每隔相等一段距离设有与钎筒直径垂直的半圆弧状细缝，细缝位于钎筒壁面一侧，平行分布；所述的退模板呈“T字形+圆形”结构，退模板中的“圆形”板的直径小于钎筒内径，厚度小于钎筒壁面细缝宽度，“T字形”杆中靠近“圆形”板边缘部分的直径小于开口滑道宽度；退模板中的“圆形”部分可以从钎筒壁面半圆弧状细缝处插入，一扇退模板将钎筒内取样物料等分为两份，两扇退模板将钎筒内取样物料等分为三份，以此类推，N扇退模板将钎筒内取样物料等分为N+1段。
进一步的，所述取样钎筒的外壁为铁皮包裹，退模板为金属板。
本发明的有益效果是：在常规多点取样基础上，利用多段混料取样器对混合后的物料进行三维立体取样，可使取样物料在三维x、y、z方向等分取样同时具有代表性，并且以多个取样点物料性质指标标准差作为混料是否均匀判断依据，可实现三维立体空间内物料混匀鉴别。该方法操作简便，提高多点取样鉴别物料混合均匀的合理性，进而评价固固混合物料或固液混合物料是否混合均匀。
附图说明
图1为退模杆类混料取样器实施例1主视图；
图2为图1俯视图；
图3为退模杆类混料取样器实施例1隔板示意图；
图4为退模杆类混料取样器实施例1退模杆示意图；
图5为取样点示意图；
图6为退模板类混料取样器实施例2主视图；
图7为图6俯视图；
图8为退模板类混料取样器实施例2退模板示意图。
图中：1、退模杆类取样钎筒；2、隔板插缝；3、退模杆闸门；4、隔板；5、退模杆；6退模板类取样钎筒；7、退模板；8、退模板插缝；9、退模板闸门。
具体实施方式
下面结合附图对本发明炼焦配煤方法做详细说明。本发明的保护范围不限于以下实施方式，列举这些方式仅出于示例性目的而不以任何方式限制本发明。
本发明实施例中混合物料可以是煤粉、矿粉、金属粉末等，以下各实施例以煤粉为例。
实施例1：
如图1、2、3、4所示，一种混料取样器包括柱形退模杆类取样钎筒1、隔板插缝2、退模杆闸门3、隔板4、退模杆5。
1、所述柱形退模杆类取样钎筒1为圆柱状，外壁为铁皮包裹，一端为可开闭的退模杆闸门3，另一端呈开口状，用于插取物料，退模杆类取样钎筒1每隔相等一端距离设有与退模杆类取样钎筒1直径垂直的半圆弧状隔板插缝2，隔板插缝2位于退模杆类取样钎筒1壁面一侧，平行分布。
2、所述隔板4呈圆片状，隔板4直径小于退模杆类取样退模杆类取样钎筒1内径，隔板4厚度小于钎筒壁面隔板插缝2宽度，隔板4可以从退模杆类取样钎筒1壁面隔板插缝2处插入，一块隔板4将退模杆类取样退模杆类取样钎筒1内取样物料分为两份，两块隔板4将退模杆类取样钎筒1内取样物料分为三份，以此类推，三块隔板4将退模杆类取样钎筒1内物料等分为四份。
3、所述的退模杆5为圆柱状铁杆，长度大于退模杆类取样钎筒1长度，退模杆5直径小于退模杆类取样钎筒1内径。
(1)应用于气煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤、瘦煤等炼焦煤相互混合，对混后的物料进行平摊呈立方体状，然后在三维立体区间X、Y、Z任一维平面进行网格划分，水平方向分为4块等面积区域，则对应取样点为9个，如图5所示，黑点代表为取样点；
(2)在划分网格后的交点处利用多段退模杆类取样钎筒1进行竖直插取样，再将三块隔板4从退模杆类取样钎筒1壁面半圆弧状隔板插缝2处插入，将退模杆类取样钎筒1内的物料均分为4段，完成了三维立体取样，总取样点总数为36个；
(3)打开退模杆类取样钎筒1一端的退模杆闸门3，利用退模杆5依次将退模杆类取样钎筒1内物料推出，直接对选取的36点进行含硫量分析，计算出36点物料含硫量的标准差，计算的标准差为0.001＜0.5(阈值)，说明样品混料较为均匀。所述阈值0.5为工业生产中满足物料含硫量要求的最小值。
实施例2：
如图6、7、8所示，一种混料取样器包括退模板类取样钎筒6；开口滑道7；退模板插缝8；退模板闸门9；退模板10。
1、所述柱形退模板类取样钎筒6为圆柱状，外壁为铁皮包裹，一端为可开闭的退模板闸门9，另一端呈开口状，柱形退模板类取样钎筒6沿壁面设有供退模板10移动的开口滑道7，开口滑道7与中心轴平行，开口滑道7不足以使退模板类取样钎筒6内取样物料外溢，退模板类取样钎筒6每隔相等一段距离设有与退模板类取样钎筒6直径垂直的半圆弧状退模板插缝8，退模板插缝8位于钎筒壁面一侧，平行分布。
2、所述的退模板10呈“T字形+圆形”结构，退模板10中的圆形板的直径小于退模板类取样钎筒6内径，厚度小于退模板类取样钎筒6壁面退模板插缝8宽度，“T字形”杆中靠近“圆形”板边缘部分的径长小于开口滑道7宽度；退模板10中的“圆形”部分可以从退模板类取样钎筒6壁面半圆弧状退模板插缝8处插入，一扇退模板10将退模板类取样钎筒6内取样物料等分为两份，两扇退模板10将退模板类取样钎筒6内取样物料等分为三份，以此类推，N扇退模板10将退模板类取样钎筒6内取样物料等分为N+1段。
3、所述退模板10为金属板。
(1)应用于气煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤、瘦煤等炼焦煤相互混合，对混后的物料进行平摊呈立方体状，然后在三维立体区间X、Y、Z任一维平面进行网格划分，水平方向分为4块等面积区域，则对应取样点为9个；
(2)在划分网格后的交点处利用多段取样器的退模板类取样钎筒6进行水平插取样，再将两扇退模板10中的“圆形”部分从退模板类取样钎筒6壁面半圆弧状退模板插缝8处插入，将退模板类取样钎筒6内的物料均分为3段，完成了三维立体取样，总取样点总数为27个；
(3)将“T字形+圆形”从退模板类取样钎筒6壁面半圆弧状退模板插缝8处插入，同时“T字形”部分对准开口滑道7，在外力作用下依次将退模板类取样钎筒6内物料推出，直至最后一段，打开退模板类取样钎筒6一端头的退模板闸门9，直接对选取的27块物料进行含水量分析，计算出27点物料含水量的标准差，计算的标准差为0.9＞0.5(阈值)，说明样品混料不均匀。所述阈值0.5为工业生产中满足物料含水量要求的最小值。

Claims (7)

1.一种混料均匀评价方法，其特征在于包括以下内容：
(1)对混后的物料进行平摊呈立方体状，然后在三维立体区间X、Y、Z任一维平面进行网格划分，分成面积相等的n块区域，对应取样点为
Figure FDA0002475579500000011
(2)在划分网格后的交点处利用多段取样器完成三维立体取样，取样物料总份数为
Figure FDA0002475579500000012
式中N+1为多段取样器的段数；
(3)以与x、y、z轴垂直的某一平面上
Figure FDA0002475579500000013
个点取样代表三维不同平面上物料性质指标，然后计算出
Figure FDA0002475579500000014
点物料性质指标标准差δ1，
Figure FDA0002475579500000015
μ为全部取样点物料性质指标平均值，ξi为Xi、Yi、Zi三维立体空间中某一平面中的某一点物料性质指标，再利用标准差δ1与阈值δ进行比较评价。
或者，直接对选取的
Figure FDA0002475579500000016
份物料进行分析，计算出
Figure FDA0002475579500000017
份物料性质指标标准差δ2，
Figure FDA0002475579500000018
μ为全部取样点物料性质指标平均值，ξi为Xi、Yi、Zi三维立体空间中的某一点物料性质指标，再利用标准差δ2与阈值δ进行比较评价。
2.根据权利要求1所述的一种混料均匀评价方法，其特征在于所述阈值δ为工业生产中满足混合物料性质指标要求的最小值。
3.根据权利要求1、2所述的一种混料均匀评价方法，其特征在于所述比较评价为当标准差δ1≤δ，三维中某一平面达到混匀要求，混料均匀，当δ1＞δ，三维中某一平面混料不均匀；或者，当标准差δ2≤δ，立方体状物料达到混匀要求，混料均匀；当δ2＞δ，立方体状物料混料不均匀。
4.根据权利要求1所述的一种混料均匀评价方法，其特征在于所述多段取样器包括取样钎筒、隔板、退模杆，所述取样钎筒呈柱形状，一端为可开闭的闸门，另一端呈开口状，取样钎筒每隔相等一段距离设有与钎筒直径垂直的半圆弧状细缝，细缝位于钎筒壁面一侧，平行分布；所述隔板呈圆片状，隔板直径小于钎筒内径，隔板厚度小于钎筒壁面细缝宽度，隔板可以从钎筒壁面细缝处插入，一块隔板将取样钎筒内取样物料等分为两份，两块隔板将取样钎筒内取样物料等分为三份，以此类推，N块隔板将钎筒内取样物料等分为N+1份；所述退模杆长度大于钎筒长度，直径小于钎筒内径。
5.根据权利要求4所述的一种混料均匀评价方法，其特征在于所述柱形取样钎筒的外壁为铁皮包裹，退模杆为柱形状实心铁杆。
6.根据权利要求1所述的一种混料均匀评价方法，其特征在于所述多段取样器包括柱形取样钎筒、退模板，所述取样钎筒呈柱形状，一端为可开闭的闸门，另一端呈开口状，取样钎筒沿壁面设有供退模板移动的开口滑道，开口滑道与中心轴平行，开口滑道不足以使钎筒内取样物料外溢，取样钎筒每隔相等一段距离设有与钎筒直径垂直的半圆弧状细缝，细缝位于钎筒壁面一侧，平行分布；所述的退模板呈“T字形+圆形”结构，退模板中的“圆形”板的直径小于钎筒内径，厚度小于钎筒壁面细缝宽度，“T字形”杆中靠近“圆形”板边缘部分的直径小于开口滑道宽度；退模板中的“圆形”部分可以从钎筒壁面半圆弧状细缝处插入，一扇退模板将钎筒内取样物料等分为两份，两扇退模板将钎筒内取样物料等分为三份，以此类推，N扇退模板将钎筒内取样物料等分为N+1段。
7.根据权利要求6所述的一种混料均匀评价方法，其特征在于所述取样钎筒的外壁为铁皮包裹，退模板为金属板。
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