外进焦炭最小取样量的优化

摘 要：结合目前邯钢进厂外进焦炭进料状况，通过实验对外进焦炭粒度进行测量与计算，从而对外进焦炭检验最小取样量进行优化，提升外进焦炭检验数据的准确性与合理性。

关键词：外进焦炭；取样量；优化

0 引言

在工业分析中人们越来越重视取样的重要性，但从分析化学的整体看，取样的研究远远落后于分析技术和结果评价的研究，这与取样在分析化学中的地位是不相称的。在对制定规程或修订现有规程时，对物料的取样量的确定往往是借鉴以往的经验值或是借鉴其他单位的数值为依据进行的。但是由于各个时期各个厂家所进物料并不相同或有一定的差异，物料的特性也随之不同，为了能够针对不同时期、不同物料，找出一种更为准确、更为科学、量化的方法来确定不同物料的取样的最小质量数成为现在所要解决的问题。

1 最小可靠取样量与物料直径的关系

取样误差主要集中在固体物质的取样，取样总体的理化性质，如组分含量的分布、粒度及其均匀度等都会直接影响取样误差。取样误差与样品特性、样品质量、样品颗粒直径、颗粒数及待测组分含量有密切关系。

采取有代表性的实验室样品时，应根据物料的堆放情况及颗粒大小，从不同部位和深度选取多个采样点，采取一定量的样品混合均匀。采取的份数越多越有代表性，但是采样量过大，会给后面的制样带来麻烦。

最低可靠质量数能代表研究对象整体的样品最小质量。理论研究得出：样品的最小可靠质量与样品中颗粒的最大直径和缩分系数有关，采用公式表示为

Q=Kd2

式中 Q——样品最小可靠重量；

K——缩分系数，主要与矿化均匀程度；

d——样品中颗粒最大直径，mm。

2 实验过程

（1）实验的工具：60 mm孔径的筛子、盒尺。

（2）本实验采用的是外进焦炭冷强度试样作为样本。外进焦炭样本采取过程最终有工业分析试样、冷强度试样等。其中冷强度试样取样量比较大，大于60mm的焦炭大于50kg，代表性较强。

（3）试验数据采集过程：试样先经过60mm的圆孔筛进行筛分，从大于60mm筛的物料中选取最大物料颗粒，再用盒尺对其最大直径进行测量。

（4）整理实验样本：分别对峰煤、越业和丰达3个供户的原始测量数据连续取出100组数据进行整理汇总。

（5）利用六西格玛的统计方法对实验样本数据进行分析：运用六西格玛的统计方法对实验样本数据进行筛选，σ是一个希腊字母，在数理统计中表示“标准差”，是用来表征任意一组数据或过程输出结果的离散程度的指标，是一种评估产品和生产过程特性波动大小的参数。

如图1所示，是从峰煤、越业和丰达3个供户连续测量的100组直径数据汇总后得到的控制图。

如图1所示，三组控制图中，（a）组有一点在控制界限外，（b）组有两点在控制界限外，（c）组没有点落在控制界限外，符合控制图数据要求。

（6）数据计算：利用上述切乔特公式Q=Kd2对筛选过的数据进行计算，通过计算得出取样最小质量值。

3 数据对比

由以上多组计算数据可以得出Qn=∑n1Qi/N，再计算出平均Q值，再用minitab对其数据进行分析整理，如图2所示。

对计算出取样最小质量数的数据和现有取样质量数数据进行对比。对外进焦炭取样量进行优化调整。

通过本实验得出结论，如果取样方法正确，取样制度合理，此公式计算的试样最小质量数是能够代表整个原料性质的，在此基础上可对外进焦炭取样量进行优化，提升外进焦炭质量检验数值的准确度与合理性。

参考文献

[1]左守宽，张德贵，黄建光，等.外购冶金焦炭取样方法改进[J].河北冶金，2011，（8）：17-19.

[2]游澜，申永亮.外进焦炭含粉率检测的改进[J].科学时代，2015，（6）：117.

（作者单位：河北钢铁集团邯钢公司质量检验部）