选煤用的几种电子学方法

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随着煤炭工业的发展,选煤工业亦有迅速的发展。在老的选煤厂的扩建和改建的过程中,由于生产自动化的需要,势必要采用一些电子学的方法。我们在这里介绍几种简单的应用电子学的例子。

自动排矸

在一般选煤厂中,多用跳汰机选煤,用机械传动的能够自动排矸的跳汰机,虽早有应用,但其缺点是结构复杂和笨重;其最大的缺点是不准确,不是矸石排得不干净,就是把好煤也一起排出去,从而造成浪费。如在跳汰机上采用电子技术就可克服这些缺点。

我们知道在跳汰机的选煤过程中,由于水的上冲和矿物在水中的自由降落,比重较大的矸石落在筛板上,比重较轻的精煤落在矸石的上面。在选矿用水的不断上冲和下落的结果,在跳汰机的输出段,在筛板上堆积一层较厚的矸石,在它的上面堆积一层较厚的煤,两者的分层很清楚。如果我们能根据矸石的厚度来控制排矸叶轮的转数,那么,就能达到自动排矸的目的了。

图1
图1 🔍原图 (1263×664)

图1是应用电子器件的自动排矸系统的原理图。把双管差压计插在跳汰机的排矸段,把A\(_{2}\)管的底部插在可能堆积矸石的部位,相应地,A1管的底部就处在可能堆积精煤的部位了。由于矸石的密度比精煤的密度大,A\(_{2}\)管的排气速度就比A1管的排气速度慢,这样A\(_{2}\)管内的气压就比A1管内的大。由于进入双管的压缩空气的压力是一定的,矸石层越厚,反应在双管的压力差也就越大。双管的压力差显示在U形管的液面上。也就是说,矸石层越厚,A\(_{1}\)2管的压力差越大,U形差压计右边管内的液面上升越高,反之此管内的液面就下降。排矸系统的第二部分是变换器,它是一个电感电桥,套在U形管上,在管内有一浮标,浮标下面带一铁心。当差压计内的液面由于矸石的增多或减少而上升或下降时,则浮标也上升下降,铁心也跟着在电桥里边上升或下降,使电桥的各个电感臂里的电感发生变化。电感的变化将改变电桥输出信号的大小和相位。这一输出信号能准确地反映矸石的厚度,但很微弱。经过放大器放大,相敏放大器鉴别极性,驱动磁放大器,然后再去控制直流电机的转速。直流电机的速度变化,使叶轮快转,慢转或不转,这样就达到了矸石的快排,慢排和不排。

比重自动控制

应用重介质选煤是一项新技术,它具有设备简单,容易维护,运行可靠,分选效果好,处理量大等优点。这种选煤方法最关键的一个问题是介质比重的稳定问题。因为这种选煤方法就是根据精煤和矸石的比重不同而达到分选的,所以介质比重的稳定与否直接影响选煤效果。

图2
图2 🔍原图 (1215×931)

图2是介质比重自动控制的原理图。测量系统是根据压强动平衡原理而设计的,由清水管的液面的高低来反应介质的比重。进入介质管的介质比重变化时,清水管的液面做相应的变化,介质比重上升清水液面也上升,介质比重下降清水液面也下降。在控制管内放三个电极作变换器用。H\(_{1}\)为高比重电极,H2低比重电极,H\(_{3}\)为公共电极。三个电极间的距离可以调节,电极在控制管中的深度也可调节。使用时把电极间的距离调到允许比重变化的范围,如±0.02。电极在管内的深度调到选煤需要的比重,如1.70(H1调到1.72,H\(_{3}\)调到1.68)。当比重由某种原因而变化时,如升高了,而达到1.72时,则H1,H\(_{3}\)接通,输出信号,信号经放大后,驱动起动器使调节高比重的执行机构动作,如加水或加稀介质,把比重调下来。又如比重降到低于1.68时,切断H2,H\(_{3}\)的接续,发出信号。信号经放大后,驱动起动器使调节低比重的执行机构工作,如加干介质或高比重的浓介质液,使比重升上去。这样就可使介质比重稳定在一定的范围内了。

煤质的分析

所谓煤质的分析,主要是测量煤的灰分。这对选煤厂来说,也是一个很重要的问题。如用人工测灰费时较长,如做一个煤样,以取样、烘干、粉碎、称量、烧灰,计算等,约需一两个小时。如果能用电子技术测灰,可以做到节约人力和时间,并且准确可靠。

图3
图3 🔍原图 (431×320)

图3是测灰仪器的原理图。它的主要部分是电子管振荡器。在屏极回路的储能电路线圈里,装入准备测定灰分的煤样。因为煤中的含灰量与磁导率有一定关系,所以装入煤样后将引起线圈电感的变化,此电感微有变化,将使屏极电流变化。如果事先将已知灰分的煤样所对应的屏流记录下来,或直接在指示器上刻度,那么以后测未知灰分的煤样时,将可直接对照查出或读出灰分。

由于测量系统里有振荡器,频率的稳定是件很重要的事情,一般用稳压电源以减少电源电压波动的影响,除此之外,还要考虑其它稳定频率的措施,如采用晶体振荡器等。(玉戈)