巧用Excel表格与AutoCAD软件绘制可选性曲线

莫凤依，梁才祥

(贵州盘江煤电集团技术研究院，贵州 贵阳 550081)

在煤炭洗选行业的科研、生产及销售等过程中都涉及到煤质的采、制、化及相应的工艺试验工作。煤质管理是选煤工程设计、生产及销售相关企业必不可少的工作环节。掌握好煤质的第一手资料，对工艺设计、生产管理、质量控制及售后服务均有非常重要的指导性意义。煤质的采、制、化及相应的试验工作过程中涉及到许多基础资料指标的整理统计、图表绘制等繁杂的数据处理。随着电子计算机的应用和发展，各种专业软件相继开发和应用，给煤质资料数据处理工作带来了极大的方便，从而不断提高数据运算处理精度和工作效率，促进煤炭洗选相关企业在煤质资料管理方面的工作更进一步完善和规范。

1 煤炭可选性及可选性曲线概述

1.1 煤炭可选性

煤炭的可选性，是指煤炭在分选加工过程中按所要求质量指标从原煤中分选出产品的可能性和难易程度。不同的煤质有不同的可选性，这是原煤固有的特性。洗选产品的质量要求不同选煤的易难程度不同。对于同一种原煤，采用的选煤方法、工艺和装备不同，分选效果以及可选性的难易程度也是完全不同的。由于各国的煤质情况不尽相同，加上技术和经济的发展水平不一，各国都有适合自己的煤炭可选性评定标准。我国煤炭可选性是依据邻近理论分选密度物含量来评定煤炭可选性难易程度。在1982年原煤炭可选性评定标准基础上经修订成为国家标准《中国煤炭可选性评定标准》(GB/T 16417-1996)。

1.2 可选性曲线

煤炭可选性曲线就是根据原煤浮沉试验数据绘制而成的一组曲线。目前常用的可选性曲线有2种：一种是1905年由亨利(Henry)提出，莱茵哈特(Reinhard)1911年作补充的H—R曲线；另一种是1950由迈耶尔(Mayer)提出的矢量曲线(迈耶尔曲线)，简称M曲线。H—R曲线由5条曲线组成：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)和理论分选密度±0.1含量曲线(ε曲线)。迈耶尔曲线(M曲线)，即在迈耶尔曲线图中通常绘制出M曲线、δ曲线和ε曲线。在不特别指明的情况下，通常所说的可选性曲线就是指H—R曲线。本文重点以H—R曲线为例进行数据表格处理和曲线绘制。

2 数据表格及Excel的应用

2.1 编制原煤浮沉表格

根据原煤的浮沉试验结果，用Excel电子表格编制出原煤50～0.5 mm粒级浮沉试验综合表，如表1。表格中除了产率和对应灰分引用原煤浮沉试验结果数据外，其余单元格数据通过系统公式编辑自动生成，利用保护电子表格功能创建编辑区，锁定公式自动运算生成的表格非编辑区，防止误操作破坏表格单元格内的自动生成数据公式。

2.2 编制可选性曲线坐标

以亨利提出的H—R曲线为例，利用AutoCAD坐标精准定位的功能，为每条曲线编制对应坐标，以AutoCAD坐标零点(0，0)为基准，X轴对应灰分产率和分选密度，Y轴对应浮物(沉物)产率。每条曲线绘制的坐标编辑如下，如表2。

表2 可选性曲线坐标

(1)λ曲线，表2的λ曲线1～6点坐标X轴对应表1第3栏各浮沉密度级对应的灰分指标，Y轴对应表1第2栏浮沉产率数据，第1点=100-B6/2；第2点=100-(D6+B7/2)；第3点=100-(D7+B8/2)；第4点=100-(D8+B9/2)；第5点=100-(D9+B10/2)；第6点=100-(D10+B11/2)。

(2)β曲线，表2的β曲线1～6点坐标X轴对应表1第5栏各浮沉密度级对应的浮物累计灰分指标，Y轴对应表1第4栏浮物产率数据，第1点=100-D6；第2 点=100-D7；第3点=100-D8；第4点=100-D9；第5点=100-D10；第6点=100-D11。

(3)θ曲线，表2的θ曲线1～6点坐标X轴对应表1第7栏各浮沉密度级对应的沉物累计灰分指标，Y轴对应表1第6栏沉物产率数据，第1点=F6；第2点=F7；第3点=F8；第4点=F9；第5点=F10；第6点=F11。

(4)δ曲线，表2的δ曲线1～5点坐标X轴对应灰分整数产率30，50，60，70，80(分别与密度轴1.8，1.6，1.5，1.4，1.3对应)，Y轴对应表1第4栏浮物产率数据，第1点=100-D10；第2点=100-D9；第3点=100-D8；第4点=100-D7；第5点=100-D6。

(5)ε曲线，表2的ε曲线1～5点坐标X轴对应灰分整数产率40，50，60，70，80(分别与密度轴1.7，1.6，1.5，1.4，1.3对应)，Y轴对应表1第9栏ε±0.1浮物产率数据，第1点=100-I10；第2点=100-I9；第3点=100-I8；第4点=100-I7；第5点=100-I6。

3 可选性曲线的绘制及AutoCAD的应用

3.1 曲线的绘制

在AutoCAD应用软件绘制可选性曲线，以零点(0，0)坐标为基准，以1 mm为最小单位，每间距1 mm为一小格，每间距10 mm为一大格，X轴对应灰分产率和分选密度1.1～2.1 g/cm3，Y轴对应浮物(沉物)产率1%～100%。先按可选性曲线图纸的标准绘制可选性曲线底图。再用样条曲线功能和各点坐标绘制各条曲线。最后再对各条曲线进行适当修正、查取数据、编辑技术指标，完成可选性曲线绘制。

3.2 应用的技巧

(1)为了使曲线粗细层次清晰美观，建议底图小格细实线为红色，线宽0.15～0.2 mm；大格细实线为白色，线宽0.3～0.35 mm；可选性曲线粗实线为白色，线宽0.4～0.5 mm。

(2)绘制第一条λ曲线时输完第6点后再根据趋势手动在X轴上定最后一个点，点击完成后按回车键进入起止点的方向确定，此时最好按F8键关闭垂直选点功能，λ曲线成型后还要根据趋势适当调整样条曲线的起点位置，通过拉伸和剪切功能调整与密度轴线相交。

(3)绘制β曲线时的起点首先同样在密度轴上手动点一点(坐标直接为λ曲线的起点)。绘制θ曲线时输入完第6点同样需要手动确定终点(坐标直接为λ曲线的终点)。绘制δ曲线和ε曲线时成型后，最后样条线的两端要根据趋势手动适当拉伸起点和终点位置，从而使曲线更加完整和美观。

(4)为便于曲线坐标数据的输入，可以用复制、粘贴的功能将Excel数据表格(可选性曲线坐标表1粘贴到AutoCAD文件上。为防止基准点移动，可将选性曲线和底图分别设为2个单独图层，并锁定住底图的图层。需要将曲线图导入其它文件(如Word)时，先将AutoCAD背景改为白色，再用截屏功能(PrtScSysRq键)复制粘贴到画图工具修整后会得到更好的效果。

绘制的可选性曲线，如图1所示。

图1 原煤可选性曲线

4 结 语

通过利用Excel电子表格和AutoCAD软件的配合运用，绘制出精准而完美的原煤可选性曲线，免除了传统手工曲线板绘制繁琐而枯燥的工作，从而提高可选性曲线绘制的效率。此外还可以直接在AutoCAD图纸上精准读数，极大方便分选指标数据的查阅。当然这只是选煤工作实践中的一项技巧应用，一些可选性曲线自动绘制的实用专业软件早已问世，如果条件允许，直接使用专业软件是最好的选择。本文只是总结个人的现场经验和技巧，不一定是最佳的方法，如果能从编程的角度，在此基础上进行二次应用程序开发，得到更完美的专业应用软件那是最大的期盼。