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基于激光灼烧技术的智能采制化系统研究与应用

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成果主要完成人

尹聪,张辰,朱泽建,徐磊,高中虎,魏然,王育伟,邵峰,王秀东,孙誉,姚建新,陈功堂

项目概况

1.研究背景:根据国家能源局《智能化示范煤矿验收管理办法(试行)》(国能发煤炭规〔2021〕69号)建设要求,智能化洗煤厂生产环节应具有“在线测灰分析系统或全自动采制化系统,实现精煤产品的灰分指标在线无人化、准确检测”。因此, 快速煤质检测技术对于洗煤厂的智能化建设起到最要的作用,煤质检测结果及时反馈到生产线是智能化生产的必要条件,特别是灰分检测扮演着很重要的角色,是回控调节介质密度的眼睛。 2.管理技术难点:如何将4kg 5mm的煤样一次研磨到0.2mm以下,以此满足检测灰化需求;同时如何做到设备内部自清洁,确保制样环节不留煤,不存样,以此保障每次检测的精准度;煤样灰化灼烧控制,控制激光灼烧功率,保障温度是在815℃,不至于燃烧不全或爆燃,确保最终化验数据的准确性。 3.成果先进性:实现了从无到有,打破了现在国、内外比较流行的物理检测手段,不同于中子瞬发γ射线活化分析、双能量γ射线透射法、多能X射线吸收、X射线荧光法、激光诱导击穿光谱分析法等,而是根据化验室中的“快速灰化法”流程改造而成,形成一个全自动的、精密的智能煤质监测系统。 4.创新性:国内外首台基于激光灼烧技术的智能采制化系统,精煤灰分检测结果稳定在±0.2%范围之内,超过了国家±0.3%的标准;具有智能取样、制样、检测、回样等子系统,实现生产中整个系统无人值守;高效检测,化验,从取样、制样、检测出检测结果,最短只需要15分钟,当前运河煤矿设定周期为30分钟, 是正常人工取样化验的5倍工作效率;4Kg研磨一次完成0.2mm研磨粒度,并且利用机械结构带动气流和大颗粒度煤块迅速的洗刷研磨腔体,实现研磨机自清洁;安全环保,相对有源以及无源X射线,杜绝了射线对人体的伤害;自研高精度机械臂,实现重复定位精度高于0.05mm。 5.可推广性:该系统为国内外首套运行使用,推广应用前景非常广泛,后续可以使用于各种洗煤厂。 6.经济社会效益:稳定产品质量,由于实现提质提效,以及减员增效。 7.推动行业进步等方面:推动洗选行业煤样测量精度再提升。

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