外進焦炭最小取樣量的優(yōu)化

摘 要：結合目前邯鋼進廠外進焦炭進料狀況，通過實驗對外進焦炭粒度進行測量與計算，從而對外進焦炭檢驗最小取樣量進行優(yōu)化，提升外進焦炭檢驗數(shù)據(jù)的準確性與合理性。

關鍵詞：外進焦炭；取樣量；優(yōu)化

0 引言

在工業(yè)分析中人們越來越重視取樣的重要性，但從分析化學的整體看，取樣的研究遠遠落后于分析技術和結果評價的研究，這與取樣在分析化學中的地位是不相稱的。在對制定規(guī)程或修訂現(xiàn)有規(guī)程時，對物料的取樣量的確定往往是借鑒以往的經(jīng)驗值或是借鑒其他單位的數(shù)值為依據(jù)進行的。但是由于各個時期各個廠家所進物料并不相同或有一定的差異，物料的特性也隨之不同，為了能夠針對不同時期、不同物料，找出一種更為準確、更為科學、量化的方法來確定不同物料的取樣的最小質量數(shù)成為現(xiàn)在所要解決的問題。

1 最小可靠取樣量與物料直徑的關系

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

采取有代表性的實驗室樣品時，應根據(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采樣點，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，但是采樣量過大，會給后面的制樣帶來麻煩。

最低可靠質量數(shù)能代表研究對象整體的樣品最小質量。理論研究得出：樣品的最小可靠質量與樣品中顆粒的最大直徑和縮分系數(shù)有關，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 實驗過程

（1）實驗的工具：60 mm孔徑的篩子、盒尺。

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

（3）試驗數(shù)據(jù)采集過程：試樣先經(jīng)過60mm的圓孔篩進行篩分，從大于60mm篩的物料中選取最大物料顆粒，再用盒尺對其最大直徑進行測量。

（4）整理實驗樣本：分別對峰煤、越業(yè)和豐達3個供戶的原始測量數(shù)據(jù)連續(xù)取出100組數(shù)據(jù)進行整理匯總。

（5）利用六西格瑪?shù)慕y(tǒng)計方法對實驗樣本數(shù)據(jù)進行分析：運用六西格瑪?shù)慕y(tǒng)計方法對實驗樣本數(shù)據(jù)進行篩選，σ是一個希臘字母，在數(shù)理統(tǒng)計中表示“標準差”，是用來表征任意一組數(shù)據(jù)或過程輸出結果的離散程度的指標，是一種評估產(chǎn)品和生產(chǎn)過程特性波動大小的參數(shù)。

如圖1所示，是從峰煤、越業(yè)和豐達3個供戶連續(xù)測量的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）組有一點在控制界限外，（b）組有兩點在控制界限外，（c）組沒有點落在控制界限外，符合控制圖數(shù)據(jù)要求。

（6）數(shù)據(jù)計算：利用上述切喬特公式Q=Kd2對篩選過的數(shù)據(jù)進行計算，通過計算得出取樣最小質量值。

3 數(shù)據(jù)對比

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

對計算出取樣最小質量數(shù)的數(shù)據(jù)和現(xiàn)有取樣質量數(shù)數(shù)據(jù)進行對比。對外進焦炭取樣量進行優(yōu)化調整。

通過本實驗得出結論，如果取樣方法正確，取樣制度合理，此公式計算的試樣最小質量數(shù)是能夠代表整個原料性質的，在此基礎上可對外進焦炭取樣量進行優(yōu)化，提升外進焦炭質量檢驗數(shù)值的準確度與合理性。

參考文獻

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

[2]游瀾，申永亮.外進焦炭含粉率檢測的改進[J].科學時代，2015，（6）：117.

（作者單位：河北鋼鐵集團邯鋼公司質量檢驗部）