原煤可选性曲线及绘制方法

可选性曲线的绘制
一、H-R曲线的绘制
原煤可选性曲线是根据前表的数据绘制出来的。 H-R曲线是一组曲线，它包括灰分特性曲线(λ曲线)、 浮物曲线(β曲线)、沉物曲线(θ曲线)、密度曲线(δ曲线) 和密度±0.1曲线(ε曲线)等5条曲线。 原煤可选性曲线，按规定一般是绘制在200mm×200mm的 坐标纸上。 200mm×200mm正方形坐标面积是代表除去小于0.5mm煤 粉以后入选粒级的原煤量。
①反正切模型 ②双曲正切模型
Y 100((t2 arctan( k ( x c))) / (t2 t1 ))
Y 100(a c th( k ( x x0 )))
(e u e u ) / ( e u e u )
式中， th(u ) ③复合双曲正切模型
煤样粒级/mm 煤样最小重量/kg 煤样粒级/mm 煤样最小重量/kg >100 150 13~6 7.5 100~50 100 6~3 4 50~25 30 3~0.5 2 25~13 15 <0.5 1
浮沉试验
大浮沉试验是用氯化锌(ZnCl2)和水配制的重溶液作为 分离介质。根据阿基米得原理，密度小于重液密度的煤必定 浮在液面上，捞出称之为浮物；密度大于重液密度的煤必定 沉到重液底部；而密度刚好等于重液密度的煤，则在重液中 悬浮。将沉到底部和悬浮其中的取出称之为沉物。 根据国家标难规定，煤样可按下列密度分成不同密度级： 1.30、1.40、1.50、1.60、1.70、1.80、2.00 g/cm3。必要 时可增加1.25、1.35、1.45、1.55、1.90、2.10g/cm3 等密 度。当小于1.30g/cm3密度级的产率大于20％时，必须增加 1．25g/cm3密度。无烟煤可依具体情况适当减少或增加某些 密度。
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可选性曲线的绘制
二、可选性曲线的绘制方法：
计算机拟合：省时省力，精度高，查阅简便。 一般只拟合浮物累计曲线(β曲线)和密度曲线（δ曲 线），其它三条曲线可通过这两条曲线计算得出。 曲线特点： β曲线：单调下降，有时有拐点。 δ曲线：单调增长，两端趋于直线。
可选性曲线的绘制
根据β曲线和δ曲线的形状，可采用三种模型进 行拟合：
可选性曲线的绘制
可选性曲线的绘制
(1)灰分特性曲线(λ曲线)的绘制 灰分特性曲线，也称基元灰分曲线，简称λ曲线，它是 可选性五条曲线中最基本的一条曲线。因这条曲线能形象和 完整地反映原煤中各成分间的结合特性，所以它最能集中体 现原煤的可选性。 λ曲线由（2）、(3)两栏绘制。 λ曲线可以理解为表示产率与其分界灰分关系的曲线， 或者说是小于某一规定密度的累计产率与密度刚好等于该密 度时煤的灰分关系曲线。也可以说是小于某一规定灰分物的 产率和这个灰分的关系曲线。
可选性曲线的绘制
评定拟合效果的标准是拟合误差。拟合误差E的定义：
n 2 ( y f ( 个数； --密度或浮物累计灰分； --与
xi
yi
f ( xi )
xi 对应的试验所得的浮物累计产率；
--由拟合曲线 f ( x) 计算出的浮物累计产率；
可选性曲线的绘制
原煤的可选性
对于由密度各异的颗粒所构成的粒群(物料)，可借助 试验的方法，将它按不同的密度范围分成若干密度级别的 物料，再经称量与化验，得出各密度级物料的数量与质量， 这就是该物料的密度组成。 密度组成体现了物料(粒群)中不同密度级物料的质量 分布。了解了物料的密度组成，就可知物料按密度差别进 行重选时的难易程度，从而为确定分选方法、制定分选工 艺流程及选择分选设备提供了重要的依据。
可选性曲线的绘制
(2)密度曲线(δ曲线)的绘制 密度曲线，由（4）、(8)两栏绘制。 δ曲线是表示煤中浮物（或沉物）累计产率与相应密度 关系的曲线。可根据δ曲线求出某一分选密度时，浮煤和沉 煤的理论产率。 (3)浮物曲线(β曲线)的绘制 浮物曲线，由（4）、(5)两栏绘制。
β曲线是表示煤中浮物累计产率与其平均灰分关系的曲
浮沉试验
用氯化锌(ZnCl2)和水配制重液时，各种不同密度重液 的配比，见下表。
重溶液密度g/cm3 氯化锌含量% 重溶液密度g/cm3 氯化锌含量% 1.30 31 1.70 58 1.40 39 1.80 63 1.50 46 1.90 68 1.60 52 2.00 73
配制不同密度的溶液，对不同的煤样进行浮沉试验。浮 沉试验的操作程序如下： ①按规定或试验的需要，首先配制好不同密度的重液， 分别装入各个容器中去，并用密度计检查各重液是否都达到 了规定的密度值，密度一定要调整准确。
可选性曲线的绘制
二、可选性曲线的绘制方法：
（1）手工绘图：费时费力，精度低，查阅困难。 （2）计算机绘制：省时省力，精度高，查阅简便。 绘制方法： 选煤工艺计算软件包 Excel AutoCAD 其他方法
用Excel绘制可选性曲线
用Excel绘制可选性曲线
• 煤炭可选性曲线的坐标系是一个双X和双Y的系统， 若设灰分-浮物累计产率构成一个XY系统，即X1Y1系 统；而密度-沉物累计产率构成另一个XY系统，即 X2Y2系统。 • 按照原煤可选性曲线绘图规则，可选性曲线的5条 曲线的坐标系统则分别是： 1. 浮物累计曲线X1Y1 2. 基元灰分曲线X1Y1 3. 沉物累计曲线X1Y2 4. 密度曲线X2Y1 5. δ±0.1曲线X2Y1
小浮沉试验与大浮沉试验的试验步骤有区别，其需要借 助离心机进行浮沉分离。
浮沉试验
原煤浮沉试验报告表 密度级 1 -1.3 1.3-1.4 1.4-1.5 1.5-1.6 1.6-1.8 +1.8 合计 浮煤累计 产率% 2 11.11 50.25 9.8 3.62 3.62 21.6 100 灰分% 3 4.7 9.32 15.45 25.92 39.92 61.08 22.3 产率% 4 11.11 61.36 71.16 74.78 78.4 100 灰分% 5 4.7 8.48 9.44 10.24 11.61 22.3 沉煤累计 产率% 6 100 88.89 38.64 28.84 25.22 21.6 灰分% 7 22.3 24.5 44.23 54.01 58.04 61.08 ±0.1含量 密度 8 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 产率% 9 61.36 60.05 13.42 5.43 3.62
浮沉试验
测定物料的密度组成，是指将有代表性的试样，区分 成密度范围不同的成分，计算各密度级物料所占重量百分 比(称为产率)，再按工业要求进行各密度级物料的化学分 析或矿物分析(如分析灰分、硫分等)。这就可以确定物料 中各成分的质与量的关系。若把试样先进行按粒度分级， 算出各粒级物占原料的百分比，然后再对各粒级物料进行 密度组成的测定，这样所获得的资料就更全面地反映物料 的特性。 煤的密度组成是评定煤的可选性的主要依据
y 100(a bx c th(k ( x x0 )))
式中x为浮煤累计灰分或密度，Y为浮煤累计出量；其它均为模型的参 数。
模型的参数，可以用非线性拟合的方法求得。
可选性曲线的绘制
可选性曲线的绘制
非线性拟合的目的是求出模型 的参数。对同一模型，曲线的差别 体现在参数的差别上，拟合的过程 就是寻找最优参数的过程。 拟合方法：迭代法 目标：拟合误差最小
浮沉试验
可选性曲线的绘制
利用浮沉试验中有限的几个密度级产物量与质的数据， 用图示的方法，将其关系曲线化，从而在一定密度范围内物 料的量与质的关系。 可用原煤浮沉结果绘制出一组曲线，称为可选性曲线。 其含义是：按所要求的质量指标，从原料中分选出产品的难 易程度。 可选性曲线有两种： 亨利曲线（H-R曲线）（常用） 迈耶尔曲线（M曲线）
两者区别在于配制重液所用药剂不同，以及操作过程 有别。
浮沉试验
为使浮沉试验尽量准确、一般情况下部是用筛分分析 所得到的窄粒级的煤进行浮沉（筛分浮沉）。只有特定的 情况下，才进行不分级煤的浮沉试验（全级浮沉）。 浮沉试验煤样的重量。可以根据试验目的的不向而有 所变化。但它与第一粒度级别的大小有关，根据国家标准， 不同粒度级别所用煤样的最小重量，应符合规定。
用Excel绘制可选性曲线
• 对于Excel的图表来说，曲线的坐标系不能混用， 即或X1Y2或X2Y1系统不能直接用来绘制曲线 • 根据沉物累计曲线、密度曲线和δ±0.1曲线的 纵坐标特征，通过坐标变换，将它们的坐标系 分别转化为： • 沉物累计曲线X1Y1 • 密度曲线X2Y2 • δ±0.1曲线X2Y2 • 可选性曲线左纵坐标Y1与右纵坐标Y2间的转换 关系为： Y 100 Y
浮沉试验
小浮沉试验一般采用四氯化碳、苯及三溴甲烷等有机溶 液配制。 有机溶液不同密度的配比表（15℃条件下） 重液密度g/cm3 四氯化碳CCl4/% 苯C6H6/% 三溴甲烷CHBr3/% 1.3 60 40 1.4 74 26 1.5 81 19 2 21 41 1.6 98 1.8 79 2.0 59
线。可求出某一既定灰分下的浮煤产率；或是某一既定产率 下的浮煤平均灰分。
可选性曲线的绘制
(4)沉物曲线(θ曲线)的绘制 沉物曲线，由（6）、(7)两栏绘制。 θ曲线是表示煤中沉物累计产率与其平均灰分关系的曲 线。可求出某一既定沉煤产率下的沉煤平均灰分或在某一既 定沉煤灰分下的沉煤产率。 (5) δ±0.1曲线(ε曲线)的绘制 δ±0.1曲线，由（8）、(9)两栏绘制。表示分选密度 邻近物的含量与该密度的关系。
浮沉试验
煤炭密度组成的测定，主要是测定选前原煤的密度组 成，目的是通过浮沉试验考察不同密度成分在原煤中的数 量和质量，从而来研究原煤的性质。对于选后产品，也应 测定其密度组成，为分析分选过程进行的优劣，提供必要 的资料。 煤炭浮沉试验按煤样粒度分为两种： 大浮沉：粒度大于0.5mm煤样的浮沉试验； 小浮沉：粒度小于0.5mm的煤泥的浮沉试验。