外進(jìn)焦炭最小取樣量的優(yōu)化

摘 要：結(jié)合目前邯鋼進(jìn)廠外進(jìn)焦炭進(jìn)料狀況，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)外進(jìn)焦炭粒度進(jìn)行測(cè)量與計(jì)算，從而對(duì)外進(jìn)焦炭檢驗(yàn)最小取樣量進(jìn)行優(yōu)化，提升外進(jìn)焦炭檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與合理性。

關(guān)鍵詞：外進(jìn)焦炭；取樣量；優(yōu)化

0 引言

在工業(yè)分析中人們?cè)絹?lái)越重視取樣的重要性，但從分析化學(xué)的整體看，取樣的研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于分析技術(shù)和結(jié)果評(píng)價(jià)的研究，這與取樣在分析化學(xué)中的地位是不相稱的。在對(duì)制定規(guī)程或修訂現(xiàn)有規(guī)程時(shí)，對(duì)物料的取樣量的確定往往是借鑒以往的經(jīng)驗(yàn)值或是借鑒其他單位的數(shù)值為依據(jù)進(jìn)行的。但是由于各個(gè)時(shí)期各個(gè)廠家所進(jìn)物料并不相同或有一定的差異，物料的特性也隨之不同，為了能夠針對(duì)不同時(shí)期、不同物料，找出一種更為準(zhǔn)確、更為科學(xué)、量化的方法來(lái)確定不同物料的取樣的最小質(zhì)量數(shù)成為現(xiàn)在所要解決的問(wèn)題。

1 最小可靠取樣量與物料直徑的關(guān)系

取樣誤差主要集中在固體物質(zhì)的取樣，取樣總體的理化性質(zhì)，如組分含量的分布、粒度及其均勻度等都會(huì)直接影響取樣誤差。取樣誤差與樣品特性、樣品質(zhì)量、樣品顆粒直徑、顆粒數(shù)及待測(cè)組分含量有密切關(guān)系。

采取有代表性的實(shí)驗(yàn)室樣品時(shí)，應(yīng)根據(jù)物料的堆放情況及顆粒大小，從不同部位和深度選取多個(gè)采樣點(diǎn)，采取一定量的樣品混合均勻。采取的份數(shù)越多越有代表性，但是采樣量過(guò)大，會(huì)給后面的制樣帶來(lái)麻煩。

最低可靠質(zhì)量數(shù)能代表研究對(duì)象整體的樣品最小質(zhì)量。理論研究得出：樣品的最小可靠質(zhì)量與樣品中顆粒的最大直徑和縮分系數(shù)有關(guān)，采用公式表示為

Q=Kd2

式中 Q——樣品最小可靠重量；

K——縮分系數(shù)，主要與礦化均勻程度；

d——樣品中顆粒最大直徑，mm。

2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

（1）實(shí)驗(yàn)的工具：60 mm孔徑的篩子、盒尺。

（2）本實(shí)驗(yàn)采用的是外進(jìn)焦炭冷強(qiáng)度試樣作為樣本。外進(jìn)焦炭樣本采取過(guò)程最終有工業(yè)分析試樣、冷強(qiáng)度試樣等。其中冷強(qiáng)度試樣取樣量比較大，大于60mm的焦炭大于50kg，代表性較強(qiáng)。

（3）試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集過(guò)程：試樣先經(jīng)過(guò)60mm的圓孔篩進(jìn)行篩分，從大于60mm篩的物料中選取最大物料顆粒，再用盒尺對(duì)其最大直徑進(jìn)行測(cè)量。

（4）整理實(shí)驗(yàn)樣本：分別對(duì)峰煤、越業(yè)和豐達(dá)3個(gè)供戶的原始測(cè)量數(shù)據(jù)連續(xù)取出100組數(shù)據(jù)進(jìn)行整理匯總。

（5）利用六西格瑪?shù)慕y(tǒng)計(jì)方法對(duì)實(shí)驗(yàn)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行分析：運(yùn)用六西格瑪?shù)慕y(tǒng)計(jì)方法對(duì)實(shí)驗(yàn)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，σ是一個(gè)希臘字母，在數(shù)理統(tǒng)計(jì)中表示“標(biāo)準(zhǔn)差”，是用來(lái)表征任意一組數(shù)據(jù)或過(guò)程輸出結(jié)果的離散程度的指標(biāo)，是一種評(píng)估產(chǎn)品和生產(chǎn)過(guò)程特性波動(dòng)大小的參數(shù)。

如圖1所示，是從峰煤、越業(yè)和豐達(dá)3個(gè)供戶連續(xù)測(cè)量的100組直徑數(shù)據(jù)匯總后得到的控制圖。

如圖1所示，三組控制圖中，（a）組有一點(diǎn)在控制界限外，（b）組有兩點(diǎn)在控制界限外，（c）組沒(méi)有點(diǎn)落在控制界限外，符合控制圖數(shù)據(jù)要求。

（6）數(shù)據(jù)計(jì)算：利用上述切喬特公式Q=Kd2對(duì)篩選過(guò)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)計(jì)算得出取樣最小質(zhì)量值。

3 數(shù)據(jù)對(duì)比

由以上多組計(jì)算數(shù)據(jù)可以得出Qn=∑n1Qi/N，再計(jì)算出平均Q值，再用minitab對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，如圖2所示。

對(duì)計(jì)算出取樣最小質(zhì)量數(shù)的數(shù)據(jù)和現(xiàn)有取樣質(zhì)量數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。對(duì)外進(jìn)焦炭取樣量進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

通過(guò)本實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，如果取樣方法正確，取樣制度合理，此公式計(jì)算的試樣最小質(zhì)量數(shù)是能夠代表整個(gè)原料性質(zhì)的，在此基礎(chǔ)上可對(duì)外進(jìn)焦炭取樣量進(jìn)行優(yōu)化，提升外進(jìn)焦炭質(zhì)量檢驗(yàn)數(shù)值的準(zhǔn)確度與合理性。

參考文獻(xiàn)

[1]左守寬，張德貴，黃建光，等.外購(gòu)冶金焦炭取樣方法改進(jìn)[J].河北冶金，2011，（8）：17-19.

[2]游瀾，申永亮.外進(jìn)焦炭含粉率檢測(cè)的改進(jìn)[J].科學(xué)時(shí)代，2015，（6）：117.

（作者單位：河北鋼鐵集團(tuán)邯鋼公司質(zhì)量檢驗(yàn)部）