一种岩相指标配煤方法及装置与流程

1.本发明涉及配煤技术，具体涉及一种岩相指标配煤方法及装置。


背景技术：

2.公知的，配煤炼焦指的是将几种类别不同的烟煤，按一定比例配合后装炉炼焦。其优点在于，把不同类别的炼焦煤互相配合使用，取长补短，既充分合理地利用了炼焦煤资源，又有助于提高焦炭质量。显然的，为了获取焦炭的目标参数，需要对几种烟煤的各项参数进行检测，并基于检测结果进行合理的配比，现有技术中的检测参数包括水份、灰份、挥发份、硫份、粘结指数g以及胶质层最大厚度y等等。
3.如授权公告号为cn104361400b，授权公告日为2017年09月19日的cam专利，其提供一种应用于自动配煤机的配煤优化方法，包括以下步骤：
4.1)读取可用煤种的工业成分数据；
5.2)根据各煤种的工业成分数据通过经验公式计算得到其元素组成；
6.3)读取当前机组负荷情况并计算当前的最佳煤种；
7.4)建立确定最佳配煤指标模型；
8.5)采用遗传算法求解，确定最佳的两种配煤煤种及其配煤比例；
9.6)按照计算得到的配煤煤种和配煤比例发送配煤命令。
10.上述现有专利中，就是各煤种工业成分数据作为配煤依据，本质与常见的水份、灰份、挥发份是一致的，在理论上，通过实验获取这些指标与焦炭质量的对应关系即可很好用来指导配煤工作并且获取预期的技术效果，但是在实践操作中，出现了通过混煤操纵数据的现象，例如需要一种含水率8％的烟煤，理论上需求的是一个单一煤种的烟煤，实践中可以等比例通过混合两种含水率分别为5％、10％的烟煤进行获得，而现有技术中的这些指标均无法识别这种混煤操作，从而导致最终的焦炭质量与事先预期的出现了较大的差距。


技术实现要素：

11.本发明的目的是提供一种岩相指标配煤方法及装置，以解决现有技术中的上述不足之处。
12.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
13.一种岩相指标配煤方法，以镜质组反射率判定配煤为单煤还是混煤，并基于判定结果进行指标配煤。
14.上述的岩相指标配煤方法，以gb/t6948-2008作为标准，通过全自动分析仪进行配煤的镜质组反射率的测定。
15.上述的岩相指标配煤方法，在指标配煤过程中，通过铁箱试验获取煤炭的镜质组反射率与焦炭质量之间的关系数据，在指标配煤中基于该关系数据进行配煤。
16.上述的岩相指标配煤方法，所述焦炭质量包括焦炭硬度、焦炭气孔率。
17.一种指标配煤装置，包括铁箱，所述铁箱对上述的煤炭进行所述铁箱试验。
18.上述的指标配煤装置，所述铁箱的内腔的腔壁为多层阶梯结构，煤炭振捣时，依次添加对应质量的煤炭并振捣至多层阶梯结构的对应阶梯处。
19.上述的指标配煤装置，所述铁箱为40kg铁箱。
20.上述的指标配煤装置，还包括吊装机构，所述吊装机构包括多个手持吊绳，所述吊绳的一端设置有吊钩，所述铁箱的外壁上各设置有至少两个吊装部，每个所述吊装部各配合一个所述吊钩。
21.上述的指标配煤装置，所述手持吊绳上设置有手持控制机构，所述手持控制机构包括手持本体以及活动连接于所述手持本体上接受手指驱动的夹持组件，所述夹持组件在运动行程上具有锁死所述手持吊绳的第一位置以及与所述手持吊绳滑动连接的第二位置。
22.上述的指标配煤装置，所述手持本体包括基座以及u形手柄，所述u形手柄以其两端连接于所述基座上，所述基座上设置有供手持吊绳穿过的控制孔，所述夹持组件包括相对设置的两个转动杆，所述转动杆转动连接于所述基座上，各所述转动杆的一端位于所述u形手柄的内侧，各所述转动杆的另一端抵接有挤压块，两个所述挤压块分置于所述控制孔内壁的相对两侧，所述转动杆的转动挤压所述挤压块以调节挤压块与所述手持吊绳间的摩擦力。
23.在上述技术方案中，本发明提供的岩相指标配煤方法及装置，采用镜质组反射率对煤种进行单煤还是混煤的判断，如此减少乃至消除通过混煤冒充单煤的现象，从而保证形成的焦炭的质量。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1a-1e为五种不同煤炭的镜质体最大反射率直方图；
26.图2为本发明实施例提供的铁箱的剖视图；
27.图3为本发明一种实施例提供的手持本体的结构示意图；
28.图4为本发明另一种实施例提供的手持本体的俯视图；
29.图5为本发明实施例提供的基座的剖视图；
30.图6为本发明实施例提供的防快速坠落机构的结构示意图；
31.图7为本发明实施例提供的抵接部和手持吊绳的结构示意图；
32.图8为本发明实施例提供的的结构示意图。
33.附图标记说明：
34.1、铁箱；2、手持吊绳；3、吊钩；3.1、吊挂段；3.2、连接段；4、贯穿孔；5、基座；6、u形手柄；7、转动杆；8、挤压块；9、控制孔；10、抵接件；11、抵接部；12、弹簧；13、摆动杆；14、锥形件；15、容纳室；16、手柄；17、解锁孔；18、解锁杆；19、解锁绳。
具体实施方式
35.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
36.如图1所示，本发明实施例提供一种岩相指标配煤方法，以镜质组反射率判定配煤为单煤还是混煤，并基于判定结果进行指标配煤。
37.具体的，传统配煤考虑的工业分析指标，如水份、灰份、挥发份、硫份、粘结指数g、胶质层最大厚度y都是全样分析指标，可是混煤也可以做出单煤的指标，但混煤表现出的化学特性与单煤不同。同时，采用煤的岩相分析可以确定煤的特性及煤种，相应的分析使用煤岩自动分析设备接口，对于煤的显微组分及煤的镜质体反射率的测定煤的显微组分是指煤在显微镜下能够区别和辨识的基本组成成分。可分为有机显微组分和无机显微组分，其中有机显微组分是指在显微镜下观察到的煤中成煤原始植物组织转变而成的显微组分，包括镜质组、丝质组和壳质组。在煤的三种显微组分中，镜质组随着煤的变质程度的不同，呈现出较为均匀的变化，因此，在日常的分析试验中，一般以油浸物镜下测定的镜质组最大反射率作为分析对照指标。优选的，以gb/t6948-2008作为标准，通过全自动分析仪进行配煤的镜质组反射率的测定。反射率是指在反射光下，显微组分表面的反射光强度和入射光强度的比值。煤的镜质组反射率不仅能够反映煤的变质程度，而且在测定过程中不会受到煤中岩石成分的影响。煤的镜质组反射率随着有机组分中碳含量的增加而增高。随着挥发分的增高而减小，也就是说，煤的变质程度不同，反射率的大小就不相同。
38.因此，反射率的大小可以很好地反映煤的变质程度。煤的镜质组反射率是指在显微镜油浸物镜下，镜质体抛光面的反射光强度对其垂直入射光强度比值的百分数，一般用r表示。计算公式如下：r＝γ反射光强度/ι入射光强度
×
100％。
39.测定煤的镜质组反射率是将已知反射率的标准片和煤样镜子组放在显微镜下，在一定强度的入射光中，反射出的微弱光流，通过光电倍增管转变为电流并被放大成较强的电信号，然后将电信号输人并馈人到记录装置。根据记录装置刻度盘上读出的标准片的反射光强度值和煤的镜质组的反射光强度值，根据下式可求出煤的镜质组反射率：r镜＝i镜/i标
×
r标
40.式中：r镜为煤的镜质体反射率；i镜为煤的镜质体反射光电流强度；i标为标准片的反射光电流强度；r标为标准片的反射率。
41.常用煤的镜质组反射率的种类有最大反射率和随机反射率。最大反射率是全偏光时，旋转载物台360
°
可以测得的最大数值，用rmax表示；随机反射率(也称部分偏光下随机反射率)，是指在测定煤样时,使入射光为自然光(精反射器后为部分偏振光)，不转动载物台测的数值为部分偏光下随机反射率。用rran表示。煤的镜质组最大反射率或随机反射率一般用平均值和标准差来表示。以上均为现有技术，如图1a-1e展示的五种不同煤炭的镜质体最大反射率直方图，其对应的如下表1所示，
42.40kg试验所用单种煤和配合煤的分析结果(％)
[0043][0044]
表1
[0045]
实际上，即使撇除表格中的数据分析，从图上可以明显看出图图1b和图1e具有至少两个波峰，其是混煤，图1e具有三个波峰，下表2为图1e煤种的部分检测数据：
[0046][0047]
表2
[0048]
基于图1以及上述两个表格，可以看出图1e煤种具2个凹口的混煤。
[0049]
如上所述，通过镜质组反射率可以很好的判断对应的煤种是单煤还是混煤，获取对应的数据后可以精确的配煤，此时，配煤仍旧具有两个可选的方式，其一，在获取煤种是单煤还是混煤后，仍旧按照传统的配煤方式进行配煤，混煤根据其混合比例即可获取精确的对应如水份、灰份、挥发份、硫份、粘结指数g、胶质层最大厚度y等全样分析指标，仍旧回到了现有的配煤方式上，仅仅在现有配煤方式前将混煤予以识别并获取了精确了数值。其二，直接以镜质组反射率作为参数进行配煤，此时，需要实现获取镜质组反射率与各类焦炭质量之间的关系数据如焦炭硬度、焦炭气孔率等等的数据关系，但是这些关系数据是简单的，通过有限的实验即可得到的，如仍旧以上述表1中的五种煤种进行表3比例的混合，通过铁箱实验获取了表4所示的实验结果。
[0050][0051]
配煤比例：100％铁箱试验共计消耗精煤：40公斤
[0052]
表3
[0053]
检验分析报告单(试验焦炭)
[0054]
2022-7-04白
[0055][0056]
审核：分析:
[0057]
表4
[0058]
很显然的，通过上述流程可以方便的建立以镜质组反射率作为参数进行配煤的技术方案。相比现有技术中的配煤方案，能够识别出混煤还是单煤，而且更为方便快捷。
[0059]
本发明提供的岩相指标配煤方法及装置，采用镜质组反射率对煤种进行单煤还是混煤的判断，如此减少乃至消除通过混煤冒充单煤的现象，从而保证形成的焦炭的质量。
[0060]
如图2-8所示，本发明实施例还提供一种指标配煤装置，包括铁箱1，所述铁箱1对上述的煤炭进行所述铁箱1试验。
[0061]
如上所述，通过铁箱1试验获取煤炭的镜质组反射率与焦炭质量之间的关系数据，在指标配煤中基于该关系数据进行配煤，由于实验的误差以及煤种的多样性带来了大量的
配煤方案，此时需要大量的进行铁箱1实验，现有技术中的铁箱1实验，作业时至少应有四人共同操作。在吊拉铁箱1时，作业人员应防止被扎、夹伤；在吊拉启动时，地面监护人员应提前躲离铁箱15米以外,同时提醒旁边无关人员也必须躲离铁箱15米之外，并注意正在吊拉的铁箱1。振捣时，打开上盖，将试验配合煤放入试验铁箱1内，捣固压实，关闭上盖，要求装炉煤的密度为0.95+1.15t/m3，含水率为10％左右。试验配合煤小于3mm粒度的百分率在90％以上，试验配合煤实际配入量为40kg
±
2kg。现有技术如此复杂的原因有二，其一，铁箱1实验掉拉时才铁箱1上捆绑大量铁丝并吊拉逐渐放到捣固的煤炭上，因为该步骤仅仅实验时才需要使用，正常捣固的煤炭没有吊机的需要，而且实验铁箱1总重才50-60kg，对于吊机而言也大材小用，所以捣固设备上方没有吊机，如此实验时必须多人配合通过钢丝手动的将铁箱1放置到捣固好的煤炭上，费时费力且危险，其二，因为是实验铁箱1容积较小，完全依赖手工捣固，导致了捣固全过程都难以把控捣鼓的程度是否合适，如此必须提供了极大的捣固余量，如设计40kg的铁箱1最终只要捣固的煤炭在40kg
±
2kg范围内都可接受，但是显然的，这影响了实现结果。基于该两种原因，本技术从以下两个方面进行改进，其一，所述铁箱1的内腔的腔壁为多层阶梯结构，煤炭振捣时，依次添加对应质量的煤炭并振捣至多层阶梯结构的对应阶梯处。如分为两层，那么第一次仅需加入20kg煤炭，振捣至两层阶梯结构的台阶即可，随后再添加剩余的20kg煤炭，显然的，台阶数量越多越可以实现精确的控制，但是相应的捣固操作时间也越长，如此既可以避免现有技术中无法精确控制的不足之处。
[0062]
其二，本发明的另一个实施例还包括吊装机构，所述吊装机构包括多个手持吊绳2如钢丝绳，所述吊绳的一端设置有吊钩3，所述铁箱1的外壁上各设置有至少两个吊装部，吊装部为一个贯穿孔4，所述铁箱1上设置有吊耳，吊耳上设置有贯穿孔4，每个所述吊装部各配合一个所述吊钩3，通过吊钩3挂入贯穿孔4实现对铁箱1的吊装，如上所述，由于完全依赖手动吊装，两个或三个人每个人需要通过手持吊绳2承受20-30kg的重量同时保持节奏一致，其具有一定的难度，现有技术中完全手握手持吊绳2一步一步释放，本实施了中，手持吊绳2上设置有手持控制机构，所述手持控制机构包括手持本体以及活动连接于所述手持本体上接受手指驱动的夹持组件，所述夹持组件在运动行程上具有锁死所述手持吊绳2的第一位置以及与所述手持吊绳2滑动连接的第二位置，优选的，手持本体包括基座5以及u形手柄166，所述u形手柄166以其两端连接于所述基座5上，所述基座5上设置有供手持吊绳2穿过的控制孔9，使用时，基座5位于下方，手持吊绳2穿过基座5，u形手柄166倒置的位于上方，操作人员可以单手轻松的捉住u形手柄166的弯曲位置，同时，所述夹持组件包括相对设置的两个转动杆7，所述转动杆7转动连接于所述基座5上，各所述转动杆7的一端伸出基座5且位于所述u形手柄166的内侧，此时在拇指无名指以及小指握住u形手柄166的同时以食指和中指各勾住一个转动杆7，优选的，转动杆7此端为弧形或者具有供手指插入的孔以便于食指和中指控制，同时，各所述转动杆7的另一端抵接有挤压块8，优选的，转动杆7为l形、v形或者类似的能够一端位于u形手柄166内侧另一端到控制孔9内壁位置的结构，两个所述挤压块8分置于所述控制孔9内壁的相对两侧，所述转动杆7的转动挤压所述挤压块8以调节挤压块8与所述手持吊绳2间的摩擦力。如此在操作人员完全可以单手拎起u形手柄166的同时通过摆动转动杆7控制手持吊绳2与基座5间的摩擦力，这样在第一位置，挤压块8挤压手持吊绳2将其锁死，也即此时手持吊绳2无法移动，在第二位置，挤压块8稍微让开，手持吊绳2能够轴向移动，如此通过食指和中指的摆动即可控制手持吊绳2的下滑速度，可以单手操
作，极为方便。本实施例中，为了提升挤压块8与手持吊绳2间的摩擦力，手持吊绳2可以选用多股钢绞绳，其外表面凹凸不平，便于提供更大摩擦力。
[0063]
本实施例中，为了避免铁箱1重量过大(满载可能超过60kg)吊装机构的夹持组件控制不力手持吊绳2快速下落导致风险，进一步的，还包括防快速坠落机构，所述控制孔9背离u形手柄166的一端设置有容纳室15，防快速坠落机构包括抵接件10，所述容纳室15内设置有抵接件10，所述抵接件10的一端活动连接于所述基座5上，所述抵接件10的另一端设置有抵接部11抵接所述手持吊绳2，所述抵接部11与所述容纳室15的内壁之间挤压有一弹簧12，如一弹簧12套接在抵接件10上，弹簧12两端分别抵接容纳室15的内壁和抵接部11，弹簧12处于压缩状态，同时，抵接部11上转动连接有一摆动杆13，摆动杆13的另一端转动有一锥形件14，锥形件14的以其尖锐段插入所述控制孔9中，锥形件14的径向尺寸较大的一端位于容纳室15中，锥形件14的一个侧面贴合在手持吊绳2上，弹簧12的伸长行程驱动抵接部11挤压手持吊绳2且同步他那个更摆动杆13驱动锥形件14朝着进入控制孔9的方向运动。如此带来的作用在于，在吊装铁箱1时，依靠铁箱1的重力使得手持吊绳2处于绷直状态，此时手持吊绳2承载了20-30kg的重量，依靠该重量手持吊绳2挤压抵接件10以使得锥形件14仅一小部分位于控制孔9中，锥形件14几乎对手持吊绳2没有摩擦力，但是若手持吊绳2失去控制(夹持组件部分或全部失去夹持力)，此时手持吊绳2快速滑落，其上不再承受较大重量，无法压住抵接件10，此时弹簧12复位驱动抵接部11运动以使得锥形件14大部分进入控制孔9，此时锥形件14在控制孔9内紧紧挤压住手持吊绳2，将其锁定，降低乃至消除风险的发生。
[0064]
本实施例中，进一步的，抵接部11包括弧形弹性部，弧形部贴合在手持吊绳2的外壁面上，容纳室15上与抵接部11相对的侧壁为锁定壁，容纳室15上与锁定壁相邻的两个侧壁为斜面，如当弹簧12伸长时，抵接部11挤压手持吊绳2使其抵接在锁定壁上，同时两个斜面挤压弧形弹性部使其向手持吊绳2靠拢挤压手持吊绳2，如此弧形弹性部也具有锁定效果，而不仅仅是一个触发件。
[0065]
再进一步的，当抵接部11挤压手持吊绳2使其抵接在锁定壁上时，摆动杆13处于与控制孔9也即手持吊绳2的轴线平行的状态，在手持吊绳2实控的瞬间，依靠弹簧12能够迅速到达该位置，如此尺寸布置的原因在于，手持吊绳2的轴向移动会给锥形件14一挤出控制孔9方向的挤压力，而当摆动杆13处于与控制孔9也即手持吊绳2的轴线平行的状态时，其进入自锁状态，该挤压力与摆动杆13平行，其完全被传递到了抵接部11上，也即不会带动摆动杆13摆动使得锥形件14脱离，也即依靠尺寸布置消除了手持吊绳2给锥形件14带来的反作用。
[0066]
再进一步的，抵接件10上背离抵接部11的一端贯穿基座5且设置有手柄16，如此作用时，当需要主动解除或者进入上述锁定状态时，手动的驱动手柄16也具有相应的效果。
[0067]
本发明提供的再一个实施例中，铁箱1上设置有吊耳，吊耳上设置有贯穿孔4，每个所述吊装部各配合一个所述吊钩3，为了在另一侧防止吊耳不易脱离或者出现事故，吊钩3为u形，其一个竖直段为吊挂段3.1以用于插入到贯穿孔4中，另一个竖直段为连接段3.2用于连接手持吊绳2，本实施例中，吊挂段3.1的顶部设置有解锁孔17，解锁孔17的顶壁为与解锁孔17轴线不平行的斜面，同时还包括一个解锁杆18，解锁杆18的一端设置有解锁绳19，在吊装前，先将吊钩3勾住吊耳，也即吊挂段3.1插入到贯穿孔4中，然后将解锁杆18插入到解锁孔17中，此时将手持吊绳2倾斜的拉起铁箱1，两个手持吊绳2整体倒八字形，铁箱1位于底部，由于手持吊绳2的倾斜牵引力，竖直段倾斜使得解锁杆18同步倾斜且一端抵接到铁箱1
的外壁上，此时由于受力较大，且解锁孔17的顶壁倾斜，解锁杆18和吊钩3共同挂住吊耳，无法通过拉动解锁绳19拉开解锁杆18，这就保证了吊装过程中不会因为意外导致脱钩，而且当铁箱1到达底部也即捣鼓的煤炭上时，操作人员同时松开手持吊绳2和解锁绳19，随后拉动并晃动两者，由于不需要承载铁箱1，可以先通过解锁绳19拉开解锁杆18，然后吊钩3自由坠落，再通过手持吊绳2回抽吊钩3，实现了解锁杆18和吊钩3的回收，仅留下铁箱1，在整个过程中，解锁杆18限位吊钩3保证其不会脱落导致事故。
[0068]
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

技术特征：
1.一种岩相指标配煤方法，其特征在于，以镜质组反射率判定配煤为单煤还是混煤，并基于判定结果进行指标配煤。2.根据权利要求1所述的岩相指标配煤方法，其特征在于，以gb/t6948-2008作为标准，通过全自动分析仪进行配煤的镜质组反射率的测定。3.根据权利要求1所述的岩相指标配煤方法，其特征在于，在指标配煤过程中，通过铁箱试验获取煤炭的镜质组反射率与焦炭质量之间的关系数据，在指标配煤中基于该关系数据进行配煤。4.根据权利要求3所述的岩相指标配煤方法，其特征在于，所述焦炭质量包括焦炭硬度、焦炭气孔率。5.一种指标配煤装置，包括铁箱，所述铁箱对权利要求3或4中的煤炭进行所述铁箱试验。6.根据权利要求5所述的指标配煤装置，其特征在于，所述铁箱的内腔的腔壁为多层阶梯结构，煤炭振捣时，依次添加对应质量的煤炭并振捣至多层阶梯结构的对应阶梯处。7.根据权利要求5所述的指标配煤装置，其特征在于，所述铁箱为40kg铁箱。8.根据权利要求5所述的指标配煤装置，其特征在于，还包括吊装机构，所述吊装机构包括多个手持吊绳，所述吊绳的一端设置有吊钩，所述铁箱的外壁上各设置有至少两个吊装部，每个所述吊装部各配合一个所述吊钩。9.根据权利要求8所述的指标配煤装置，其特征在于，所述手持吊绳上设置有手持控制机构，所述手持控制机构包括手持本体以及活动连接于所述手持本体上接受手指驱动的夹持组件，所述夹持组件在运动行程上具有锁死所述手持吊绳的第一位置以及与所述手持吊绳滑动连接的第二位置。10.根据权利要求9所述的指标配煤装置，其特征在于，所述手持本体包括基座以及u形手柄，所述u形手柄以其两端连接于所述基座上，所述基座上设置有供手持吊绳穿过的控制孔，所述夹持组件包括相对设置的两个转动杆，所述转动杆转动连接于所述基座上，各所述转动杆的一端位于所述u形手柄的内侧，各所述转动杆的另一端抵接有挤压块，两个所述挤压块分置于所述控制孔内壁的相对两侧，所述转动杆的转动挤压所述挤压块以调节挤压块与所述手持吊绳间的摩擦力。

技术总结
本发明公开了一种岩相指标配煤方法及装置，以镜质组反射率判定配煤为单煤还是混煤，并基于判定结果进行指标配煤。本发明提供的岩相指标配煤方法及装置，采用镜质组反射率对煤种进行单煤还是混煤的判断，如此减少乃至消除通过混煤冒充单煤的现象，从而保证形成的焦炭的质量。的质量。的质量。


技术研发人员：温富苹 杨东坤 邓龙 杨培业
受保护的技术使用者：鄂托克旗新航焦化有限公司
技术研发日：2023.07.06
技术公布日：2023/10/11