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原文传递一种原煤灰分检测装置以及检测方法

专利名称：	一种原煤灰分检测装置以及检测方法
摘要：	本发明公开了一种原煤灰分检测装置以及检测方法，检测装置包括安装座组件、重量检测组件、进样组件、出样组件以及上位机；所述重量检测组件安装在安装座组件上，所述上位机分别与重量检测组件、进样组件以及出样组件相连接；所述重量检测组件包括悬臂梁称重传感器、样品支架、样品坩埚、加热机构以及水平移动机构。本发明创造在原煤浮选过程中，利用进样组件将原煤输送至重量检测组件中，重量检测组件首先对原煤进行高温加热操作，之后再对原煤重量变化进行检测，对比高温加热前原煤重量，即可实时检测中原煤浮选过程中的灰分，从而实现自动化闭环控制，提高浮选后的煤炭质量。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	佛山科学技术学院
发明人：	朱文博;陈顺豪;陈建文;李艾园;朱珍;吴佳宏;马浩;戴敬熹;曹剑威;李家昊
专利状态：	有效
申请日期：	2019-09-30T00:00:00+0800
发布日期：	2019-12-31T00:00:00+0800
申请号：	CN201910942640.7
公开号：	CN110631948A
代理机构：	广州嘉权专利商标事务所有限公司
代理人：	蔡伟杰
分类号：	G01N5/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N5
申请人地址：	528000 广东省佛山市南海区狮山镇广云路33号
主权项：	1.一种原煤灰分检测装置，其特征在于，包括：安装座组件(100)，用于提供安装位置；重量检测组件，用于对原煤进行加温并对原煤重量进行检测；进样组件(300)、出样组件(400)，分别用于将原煤输入至重量检测组件以及将原煤从重量检测组件输出；以及上位机；所述重量检测组件安装在安装座组件(100)上，所述上位机分别与重量检测组件、进样组件(300)以及出样组件(400)相连接；所述重量检测组件包括悬臂梁称重传感器(210)、样品支架(220)、样品坩埚(230)、加热机构(240)以及水平移动机构(250)，所述水平移动机构(250)设置在安装座组件(100)上，所述悬臂梁称重传感器(210)设置在水平移动机构(250)上，所述样品支架(220)设置在悬臂梁称重传感器(210)上，所述样品坩埚(230)设置在样品支架(220)上，所述进样组件(300)以及出样组件(400)分别用于将原煤输入至样品坩埚(230)上以及将原煤从样品坩埚(230)中输出，所述上位机分别与悬臂梁称重传感器(210)、水平移动机构(250)以及加热机构(240)相连接，所述水平移动机构(250)驱动样品坩埚(230)进出加热机构(240)内部。 2.根据权利要求1所述的一种原煤灰分检测装置，其特征在于：所述样品支架(220)包括依次连接的第一架设段(221)、隔热段(222)以及第二架设段(223)，所述样品支架(220)的第一架设段(221)与悬臂梁称重传感器(210)固定连接，所述样品坩埚(230)设置在样品支架(220)的第二架设段(223)上。 3.根据权利要求1所述的一种原煤灰分检测装置，其特征在于：所述样品坩埚(230)是碗型坩埚。 4.根据权利要求1所述的一种原煤灰分检测装置，其特征在于：重量检测组件中，所述水平移动机构(250)与悬臂梁称重传感器(210)之间设置有减震垫(260)。 5.一种原煤灰分检测方法，其特征在于，包括：步骤100，对原煤进行燃烧反应动力学分析，建立灰分计算拟合模型；当温度较低时，原煤燃烧的化学反应速度较低，而扩散到原煤表面的氧气比消耗的氧气多，此时原煤的燃烧速度主要决定于化学反应动力因素，氧气扩散速度影响小，此时原煤燃烧反应区域处于动力燃烧区；当原煤燃烧时样的供应速度大于化学反应中氧的消耗速度，原煤的燃烧反应充分进行，原煤燃烧反应区域处于动力学控制区；原煤燃烧属于气固反应，由碰撞理论和建立在统计学、量子力学、物质结构的反应速率常数的计算方法以及质量作用定律控制的动力学方程得到原煤燃烧反应的化学反应速率计算式如下：其中k表示反应速率常数，与温度相关，f(α)表示反应机理函数，T表示温度，A表示指前因子，E表示反应活化能，R表示气体常数，t表示时间，α表示原煤的转化率，指已燃的可燃物占原煤中可燃物的总含量的百分比，根据原煤的热重曲线得到，其定义为： m0表示加热前原煤的重量，mt表示加热过程中t时刻原煤的重量，m∞表示加热结束后原煤的重量；原煤的燃烧过程中，令f(α)＝(1-α)n反应级数形式表示反应机理，选取n＝1，原煤燃烧反应的化学反应速率表示为：当原煤开始燃烧时，原煤开始燃烧，且未燃烧完全，此时mt≠m∞，原煤燃烧反应的化学反应速率为：由上式得到：其中C为常数，当时间t＝0，mt＝m0，将上式转化为：得可失重百分比为：由式6和式7得到：由式8得到：式9表示重量为m0-m∞的原煤在温度为T下的重量变化规律，由式9得到当mt≠m∞时原煤灰分如式10所示，步骤200，由式8得到原煤在燃烧中的重量变化呈指数衰减的形式减少，通过指数衰减曲线拟合得到煤炭灰分变化曲线；步骤200包括以下步骤：步骤210，将原煤输送至原煤灰分检测装置中，分别记录多个时刻下原煤质量的变化，得到可失重百分比变化曲线，通过拟合曲线得出式8的参数；步骤220，将所得式8中的参数代入式9中，对原煤灰分进行预测。
所属类别：	发明专利