全自動(dòng)制樣設(shè)備水分損失檢驗(yàn)方法選用探討

楊 雙 菊

(國(guó)電電力朝陽(yáng)熱電有限公司，遼寧 朝陽(yáng) 122000)

0 前 言

煤中水分是評(píng)價(jià)煤炭經(jīng)濟(jì)價(jià)值的重要指標(biāo)之一[1]，而全自動(dòng)制樣設(shè)備在制備全水分煤樣的過(guò)程中其輸送、破碎、縮分等環(huán)節(jié)均會(huì)導(dǎo)致水分損失，所以定期對(duì)全自動(dòng)制樣設(shè)備進(jìn)行性能測(cè)試并檢驗(yàn)其水分損失是否符合要求顯得尤為重要。

全自動(dòng)制樣設(shè)備水分損失的檢驗(yàn)有2種方法，方法一是GB/T 19494.3《煤炭機(jī)械化采樣 第3部分:精密度和偏倚試驗(yàn)方法》[2]所述的全水分偏倚試驗(yàn)方法，GB/T 30731《煤炭聯(lián)合制樣系統(tǒng)技術(shù)條件》[3]中4.2.1給出了評(píng)價(jià)指標(biāo):全水分最大允許偏倚不大于0.5%。方法二是DL/T 1339《火電廠煤炭破碎縮分聯(lián)合制樣設(shè)備性能試驗(yàn)規(guī)程》[4]所述的試驗(yàn)方法，標(biāo)準(zhǔn)中表1給出了評(píng)價(jià)指標(biāo):全水分損失率≤5.0%。

在進(jìn)行全自動(dòng)制樣設(shè)備水分損失性能評(píng)價(jià)時(shí)，對(duì)于全水分偏倚試驗(yàn)方法、全水分損失率該2種檢驗(yàn)方法如何選擇鮮有相關(guān)研究。以下結(jié)合全自動(dòng)制樣設(shè)備水分損失的相關(guān)探討[5-10]，旨在通過(guò)對(duì)比分析，提出2種方法的選擇方案以指導(dǎo)全自動(dòng)制樣設(shè)備的性能評(píng)價(jià)。

1 方法一

1.1 試驗(yàn)方法

稱取質(zhì)量約50 kg的煤樣20～40個(gè)，每個(gè)煤樣按GB/T 474[11]中的縮分方法分為兩份，其中一份按GB/T 474所述的方法制備出全水分試樣，得到全水分參比樣C；另一份通過(guò)全自動(dòng)制樣設(shè)備制備出全水分試樣，得到全水分機(jī)制樣A。全水分機(jī)制樣A和全水分參比樣C組成1個(gè)試樣對(duì)。按上述方法完成所有煤樣的制備，得到20～40組試樣對(duì)。按GB/T 211[12]所述方法測(cè)試所有試樣的全水分值(Mt，%)。

1.2 結(jié)果評(píng)定

按GB/T 19494.3中5.10方法，評(píng)定相對(duì)于參比制樣方法，全自動(dòng)制樣設(shè)備是否存在顯著性水分偏倚。全水分最大允許偏倚B=0.5%。

2 方法二

2.1 試驗(yàn)方法

稱取質(zhì)量約25 kg標(biāo)稱粒度為13 mm的煤樣不少于10個(gè)，每個(gè)煤樣按GB/T 474中九點(diǎn)取樣法或二分器法縮分出全水樣，作為進(jìn)料煤樣的全水分試樣I；剩余試樣迅速倒入全自動(dòng)制樣設(shè)備，經(jīng)全自動(dòng)制樣設(shè)備制備出全水樣，作為留樣的全水分試樣O。全水分試樣I和全水分試樣O組成1個(gè)試樣對(duì)。按上述方法完成所有煤樣的制備，得到不少于10組試樣對(duì)。按GB/T 211所述方法測(cè)試所有試樣的全水分值(Mt，%)。

2.2 結(jié)果評(píng)定

按下式計(jì)算全水分損失率(LM,%):

式中，Mt,I為進(jìn)料煤樣的全水分值，%；Mt,O為留樣的全水分值，%。

根據(jù)DL/T 1339，全水分損失率(LM)不應(yīng)大于5.0%。若LM≤5.0%，則全自動(dòng)制樣設(shè)備水分損失符合要求；若LM>5.0%，則全自動(dòng)制樣設(shè)備水分損失不符合要求。

3 2種方法對(duì)比

方法一與方法二有關(guān)評(píng)價(jià)方法及評(píng)價(jià)指標(biāo)的具體對(duì)比見(jiàn)表1。

由表1可知:① 通過(guò)對(duì)比2種方法適應(yīng)煤樣的標(biāo)稱粒度可知，方法一的粒度適應(yīng)性更強(qiáng)。當(dāng)試驗(yàn)煤樣粒度為13 mm，2種方法均可選用；當(dāng)煤樣粒度大于13 mm時(shí)，應(yīng)選用方法一。② 通過(guò)對(duì)比煤樣質(zhì)量和試樣對(duì)數(shù)可知，方法一的勞動(dòng)強(qiáng)度大、周期相對(duì)長(zhǎng)，則開(kāi)展試驗(yàn)的難度相對(duì)較大。故若考慮勞動(dòng)強(qiáng)度和周期因素，應(yīng)選用方法二；若不考慮該2個(gè)因素則2種方法均可選用。③通過(guò)對(duì)比評(píng)價(jià)方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)可知，采用方法一可分析2種方法制備全水樣的水分差值，差值可以評(píng)價(jià)全自動(dòng)制樣設(shè)備水分損失性能的優(yōu)劣；通過(guò)方法二可分析出全自動(dòng)制樣過(guò)程的水分損失值，該值對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)有一定的參考意義。

表1 方法一與方法二具體對(duì)比

對(duì)比項(xiàng)目方法一方法二煤樣標(biāo)稱粒度/mm≥13 13煤樣質(zhì)量/kg50 25 試樣對(duì)數(shù)/組20～40≥10評(píng)價(jià)方法與參比方法是否有顯著性差異制樣過(guò)程水分損失是否符合要求評(píng)價(jià)指標(biāo)最大允許偏倚B=0.50%全水分損失率≤5.0%

4 水分損失試驗(yàn)

按2種方法完成全自動(dòng)制樣設(shè)備的全水分損失試驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。

4.1 方法一試驗(yàn)結(jié)果分析

方法一的試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。由表2數(shù)據(jù)計(jì)算可得:∑d2=1.28，Sd=0.246。

表2 方法一的試驗(yàn)數(shù)據(jù)

序號(hào)機(jī)制樣AMt/%參比樣CMt/%d=A-C/%d2115.415.10.30.09214.213.80.40.16312.012.3-0.30.09413.813.70.10.01515.214.80.40.16616.216.00.20.04715.014.80.20.04815.415.10.30.09911.211.3-0.10.011013.513.7-0.20.041112.412.40.00.001214.213.90.30.091314.214.4-0.20.041415.014.80.20.041514.314.20.10.011615.115.4-0.30.091714.314.7-0.40.161814.214.00.20.041915.014.80.20.042014.814.60.20.04平均14.2714.190.08

(1)離群值檢驗(yàn)。由表2所列數(shù)據(jù)可知，可疑值來(lái)自第2、5、17個(gè)樣品，dmax=0.4%。

∑d2=1.28

式中，d為機(jī)制樣與參比樣的全水分差值。

由GB/T 19494.3中表9可查得C0.01,20= 0.480。由于C

(2)參比樣水分。參比樣全水分平均值(Mt)為14.19%。

(3)差值獨(dú)立性檢驗(yàn)。按照GB/T 19494.3中5.10.6的方法檢驗(yàn)得出:L

(4)最大允許偏倚(B)。根據(jù)GB/T 30731，確定最大允許偏倚為0.5%。

(5)樣本容量核對(duì)。按照GB/T 19494.3中5.10.4、由表2中所列數(shù)據(jù)可知，機(jī)制樣和參比樣的差值的標(biāo)準(zhǔn)差Sd=0.246，則:

由GB/T 19494.3表10查得：npR=10。此試驗(yàn)所采取20對(duì)樣品滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

①全自動(dòng)制樣設(shè)備是否存在水分顯著性偏倚(相對(duì)于B=0.50%)。自由度=np-1=19，由GB/T 19494.3表12查得自由度為19時(shí)，單側(cè)的tβ為1.729。

由于tnz>tβ，故全自動(dòng)制樣設(shè)備水分偏倚顯著小于B(B=0.50%)。

綜上分析，按方法一進(jìn)行檢驗(yàn)，全自動(dòng)制樣設(shè)備不存在水分偏倚，符合要求。

4.2 方法二試驗(yàn)結(jié)果分析

方法二的試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3，其中水分損失(Δ，%)的計(jì)算式如下:Δ=Mt,I-Mt,O。

表3 方法二的試驗(yàn)數(shù)據(jù)

序號(hào)進(jìn)料煤樣IMt I /%留樣OMt O/%水分損失Δ/%水分損失率LM/%115.315.00.32.0216.716.60.10.6317.517.30.21.1417.617.7-0.1-0.6517.217.00.21.2616.015.70.31.9715.515.7-0.2-1.3816.216.20.00.0916.216.00.21.21016.015.90.10.6平均16.416.30.10.7

由表3可知，水分損失Δ的平均值為0.1%，全自動(dòng)制樣設(shè)備制備全水樣過(guò)程中平均產(chǎn)生0.1%的全水分損失，全水分損失率(LM)的平均值為0.7%。根據(jù)DL/T 1339，全自動(dòng)制樣設(shè)備LM≤5.0%，故設(shè)備水分損失符合要求。

5 結(jié)論與建議

(1)總結(jié)歸納了全自動(dòng)制樣設(shè)備水分損失的2種檢驗(yàn)方法，包括試驗(yàn)方法和結(jié)果評(píng)定方法。

(2)對(duì)比分析了2種檢驗(yàn)方法，方法一的粒度適應(yīng)性更強(qiáng)，方法二更有利于試驗(yàn)開(kāi)展。方法一可評(píng)價(jià)全自動(dòng)制樣設(shè)備水分損失性能的優(yōu)劣，方法二可分析出全自動(dòng)制樣過(guò)程水分損失值，該水分損失值對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)有一定的參考意義。

(3)按2種方法完成全自動(dòng)制樣設(shè)備的全水分損失試驗(yàn)。按方法一進(jìn)行檢驗(yàn)，全自動(dòng)制樣設(shè)備不存在水分偏倚，符合要求。按方法二進(jìn)行檢驗(yàn)，全自動(dòng)制樣設(shè)備在制備全水樣過(guò)程中平均產(chǎn)生0.1%的全水分損失。全自動(dòng)制樣設(shè)備的全水分損失率小于5.0%，符合要求。

(4)在實(shí)際工作中，若條件允許，建議用2種方法對(duì)全自動(dòng)制樣設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)，即同時(shí)評(píng)價(jià)設(shè)備的全水分偏倚和全水分損失性能，也可深入分析2種檢驗(yàn)方法的相關(guān)性。