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

(國電電力朝陽熱電有限公司，遼寧 朝陽 122000)

0 前 言

煤中水分是評價(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程中其輸送、破碎、縮分等環(huán)節(jié)均會導(dǎo)致水分損失，所以定期對全自動(dòng)制樣設(shè)備進(jìn)行性能測試并檢驗(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)備水分損失性能評價(jià)時(shí)，對于全水分偏倚試驗(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]，旨在通過對比分析，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。按上述方法完成所有煤樣的制備，得到20～40組試樣對。按GB/T 211[12]所述方法測試所有試樣的全水分值(Mt，%)。

1.2 結(jié)果評定

按GB/T 19494.3中5.10方法，評定相對于參比制樣方法，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。按上述方法完成所有煤樣的制備，得到不少于10組試樣對。按GB/T 211所述方法測試所有試樣的全水分值(Mt，%)。

2.2 結(jié)果評定

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種方法對比

方法一與方法二有關(guān)評價(jià)方法及評價(jià)指標(biāo)的具體對比見表1。

由表1可知:① 通過對比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 通過對比煤樣質(zhì)量和試樣對數(shù)可知，方法一的勞動(dòng)強(qiáng)度大、周期相對長，則開展試驗(yàn)的難度相對較大。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通過對比評價(jià)方法和評價(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，差值可以評價(jià)全自動(dòng)制樣設(shè)備水分損失性能的優(yōu)劣；通過方法二可分析出全自動(dòng)制樣過程的水分損失值，該值對于實(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比

對比項(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 試樣對數(shù)/組20～40≥10評價(jià)方法與參比方法是否有顯著性差異制樣過程水分損失是否符合要求評價(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。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)果評定方法。

(2)對比分析了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)開展。方法一可評價(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)制樣過程水分損失值，該水分損失值對于實(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種方法對全自動(dòng)制樣設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)，即同時(shí)評價(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。