HC-3500 型（无源）灰分仪在柴里选煤厂的应用

李元军 张 磊 王 良

（枣矿集团柴里煤矿选煤厂，山东 滕州 277500）

枣矿集团柴里煤矿选煤厂年处理能力240 万t，生产工艺流程采用重介浅槽+无压三产品重介+浮选+尾煤压滤的联合工艺，主要产品为1/3 炼焦煤、洗混煤和煤泥。选煤厂通过技术检查指导洗煤生产，了解生产现状，评定生产效果好坏，如果过程灰分不能准确的反映出选煤生产实际状况，将误导选煤操作，影响外销精煤产品的稳定与品质。

1 柴里煤矿选煤厂煤质检测现状

柴里选煤厂产品质量目前采用人工采制化检测，柴里矿开采时间长达五十多年，伴随着矿井服务年限的增长，井下采场点多、接续频繁，煤质情况变化较大。生产过程中，精煤快灰数据滞后生产一小时，洗煤司机根据产品化验灰分情况调整生产，因数据的滞后性，易于出现操作调整反应滞后，甚至出现错误指向的操作，影响生产指导，产品合格率与稳定率均得不到保障，影响选煤厂经济效益。

人工灰分检测过程中，对采制化操作要求细致精确，操作过程中人为因素影响大，对员工的操作技术要求比较高，人工采制化工作质量受到人员经验与责任心影响较大,容易造成检测偏差，影响生产指导。

人工采制化效率低下，工人劳动强度大，柴里选煤厂目前采制化人员25 人左右，人员较多。近年来煤炭市场急剧下滑，煤炭销售的压力不断增加，人员成本大大影响了洗选经济效益，成为企业负担。

随着选煤技术的不断发展，提高洗煤技术自动化程度，采用高效的采制化设备、仪器和器具，对减少人工采制化工作量，提高采制化水平有着重要意义[1-4]。

2 无源灰分仪

柴里选煤厂重介精煤产品灰分范围为6.0%～9.0%。重介精煤输送机宽度为1000 mm，输送带速为2 m/s，输送量500 t/h。该胶带输送机输送量大，带速平稳，煤流稳定持续，无源灰分仪测量环境较好。

2.1 HC-3500 型无源灰分仪技术指标

灰分测量精度：

灰分≤10%，动态精度±0.3%；

灰分＞10%，动态精度±0.5%；

皮带宽度1000 mm，倾角15°皮带机。

重介精煤皮带满足于HC-3500 型无源灰分仪技术指标要求，HC-3500 型无源灰分仪测量精度远小于行业标准《γ 辐射煤灰分仪的规定》（EJ/T 1078-1998）中“待测灰分＜15%，灰分测量精度应优于0.5%”的要求，且完全满足于生产要求[1-3]。

2019 年6 月，柴里选煤厂决定在重介精煤皮带381 胶带输送机上安装一台HC-3500 型无源灰分仪，用于在线检测重介精煤灰分。

2.2 无源灰分仪结构

华科HC-3500 型无源灰分仪的结构组成由测量系统、仪器控制系统和远端工控计算机三大部分组成。

2.2.1 测量系统

现场测量系统由探测器、内屏蔽体、外屏蔽体、控制箱组成。外屏蔽体是安装在带式输送机上的一座“铅房子”，屏蔽自然环境中存在的射线。内屏蔽体内装探测器，安装在上下皮带之间。

2.2.2 仪器控制系统

仪器控制系统包含数据采集器、谱分析器、数据传输系统、电源及恒温控制系统和微电脑等重要部件。

2.2.3 工控主计算机数据运算的自控系统

由一台工业控制主计算机组成，主要是实行对灰分仪系统进行远距离自动控制、数据运算、参数设置、数据修改、数据储存及显示打印，通过屏幕窗口选项可随时实行空皮带校零、标定、比对等多种功能。

3 无源灰分仪应用效果

HC-3500 型无源灰分仪于2019 年7 月安装调试完毕正式投入使用。为了考核该灰分仪的测试性能，柴里选煤厂于2019 年7 月5 日—7 日连续组织采样，进行了对比试验，结果见表1。

通过表1 对比情况来看，在线测灰仪对重介精煤的测量值与化验灰分值的差值在±0.3%以内，测量误差值在允许范围之内。

表1 灰分化验值与无源灰分仪测量值对比

在线测灰仪能同时给出分钟平均灰分、小时平均灰分及日班平均煤灰分值，可存储10 年数据，供工作人员随时掌握仪器工作状况，并可打印建档，必要时还可将1 min 平均值通过接口反馈给生产工艺操作人员，及时调整生产工艺流程，确保产品的稳定，还可通过局域网接口将系统数据反馈给有关领导和管理人员，随时掌握生产运行状况，准确指导生产。

重介精煤采用在线测灰仪后，采制化自动化程度提高，大大降低了工作人员的劳动强度，提高了煤质检测工作效率，减少了6 名采制化人员，每年可减少职工薪酬支出40 余万元。

4 结语

柴里选煤厂采用在线测灰仪指导生产后，洗煤司机能根据产品实时灰分情况调整生产过程控制，保证了精煤产品质量，确保产品各项指标经济合理，使选煤厂能够科学、合理地管理和指导生产，产品合格率与稳定率得到提高。HC-3500 型无源灰分仪的应用不但有利于生产，还降低了人工劳动强度。精煤灰分采用无源在线测灰仪在线实时检测，是提升选煤厂自动化水平的重要手段，对于提高选煤厂的经济和社会效益具有积极作用。