[发明专利]一种煤基碳原料混匀评价方法

说明书

本发明公开了一种煤基碳原料混匀评价方法，对混后的物料进行缩分取样，样品压实，硬化、制样，煤岩显微镜检测，网格划分进而实现对物料混匀程度评价的更加客观，利用电荷耦合器的光积分效应计算显微镜下亮区或暗区反射率方差，并与工业生产中满足混合物料性质指标最低要求时反射亮区或暗区反射率方差进行比较，进而判别原料是否混合均匀。该方法利用煤岩显微手段、方差算法手段评价计算煤与焦油混合均匀性，为后续工艺提供更加均匀物料，保证最终产品质量，同时也减少为使物料混匀而造成的过度混料操作，降低生产成本。

技术领域

本发明属于煤化工技术领域，特别涉及一种煤基碳原料混匀评价方法。

背景技术

活性炭或活性焦主要采用烟煤、无烟煤为主要原料，以煤焦油、水为粘合剂，通过研磨、混料、挤压捏合造粒，再经碳化、活化等系列手段生产煤基碳材料。原料的混匀程度直接影响后续活性炭或活性焦的碳化、活化工艺，最终影响产品质量，但截至目前尚无直接方法来衡量原料是否混合均匀。煤焦油属于粘稠状类液态物质，是煤炼焦过程中产生的煤气冷凝后的产物，与煤有一定浸润性，焦油与煤一旦混合一段时间后通过肉眼很难进行区分，另外，由于煤、煤焦油元素组成类似，仅通过成分检测也不能区分，目前主要通过经验来判定是否混合均匀。生产厂矿为了使物料混合均匀，往往通过调整混料机的转速、时间、原料的粒度等手段，改善混料均匀性，但过度操作会增大生产成本。又由于活性炭或活性焦生产工艺流程较长，并不能利用产品质量直接反馈评价原料是否混合均匀，所以煤和煤焦油物料混匀需要直接手段进行评价。

发明内容

利用煤岩显微手段及方差算法手段评价煤与焦油混合均匀性，为后续工艺提供更加均匀物料，保证最终产品质量，同时也减少为使物料混匀而造成的过度混料操作，降低生产成本。

为达到上述发明目的，通过如下技术方案实现：

一种煤基碳原料混匀评价方法，包括缩分取样，样品压实，硬化、制样，煤岩显微镜检测，网格划分，反射率输出，方差计算，进而判别原料是否混合均匀。

具体内容为：

1、缩分取样：对煤基碳原料混合后的粉状物料进行缩分取样。

2、样品压实：将取出样品放入模具中，通过加热使得起粘结作用物料软化后加压制成块状样品。

3、硬化、制样：将制得的压实块状样品进行风化硬化、表面打磨、抛光处理。

4、煤岩显微镜检测：将表面抛光后的块状样品置于煤岩显微镜下检测，对观测平面范围内的亮暗形貌区域进行区分。

5、网格划分：对焦调整，将视野内整个平面划分n块面积相等的网格区域，网格划分的越多，检测越具有代表性，进一步对物料混匀程度评价的更加客观。

6、反射率输出：利用电荷耦合器的光积分效应，样品反射来的光越亮，对应输出的电压信号也越大原理，计算各个网格中反射亮区或暗区反射率。

7、方差计算：计算出整块区域下全部网格亮区或暗区反射率的方差δ²，

X_i为网格中反射亮区或暗区反射率，μ为网格中反射亮区或暗区反射率平均值，n为网格总数。利用方差δ²与阈值δ₁进行比较评价。当方差δ²≤δ₁，判定物料混合均匀；当δ²＞δ₁，判定物料尚未混合均匀，仍需继续混料直至均匀。所述阈值δ₁为工业生产中满足混合物料性质指标最低要求时反射亮区或暗区的方差值。所述混合物料性质包括水分、灰分、挥发分、硫含量、固定碳。

本发明的有益效果是：利用煤岩显微手段、方差算法手段评价计算煤与焦油混合均匀性，为后续工艺提供更加均匀物料，保证最终产品质量，同时也减少为使物料混匀而造成的过度混料操作，降低生产成本。