一种机械旋转式混合缩分机在煤炭检验中的性能评价

刘占宾

（力鸿检验集团有限公司 北京 101312）

1 前言

煤炭检验包括采样、制样和化验3 个环节，其中，制样和化验环节的误差几乎全部来源于缩分和从分析煤样中抽取出少量煤样的过程。制样通常包括破碎、混合、缩分和干燥等步骤，目的是将采集的煤样制备成能代表原来煤样特性的分析（试验）用煤样。影响其精密度最主要的因素是缩分前煤样的均匀性和缩分后的煤样留量，因此，缩分是煤炭检验的关键环节。

制样工作中常见缩分方式有机械缩分法、人工二分器缩分法、人工棋盘缩分法、人工条带截取缩分法、人工堆锥四分法、人工九点取样法等。与人工缩分法相比，机械缩分法由于具有人为误差小、人工劳动强度低、工作效率高等优点[1-3]，在煤炭检验中的应用越来越广泛。但机械式缩分设备需要满足相关标准的要求，并通过相应的试验，方可确认其性能满足要求。基于此，在机械式缩分设备使用前对其进行性能评价是很有必要的。

2 机械旋转式混合缩分机概况

本文以某厂家生产的一种机械旋转式混合缩分机为研究对象，其主要结构包括进料仓、混合装置、输煤皮带、旋转式切割装置、集样桶等，可以将煤样在进料仓经混合后，通过输煤皮带输送，进入旋转式切割装置切割，最终切割后煤样进入集样桶。缩分机主要技术参数详见表1。

表1 机械旋转式混合缩分机主要技术参数

3 性能评价项目

根据GB/T 474—2008《煤样的制备方法》[4]的相关规定及使用要求，提出该缩分机的评价项目如下：

（1）缩分机硬件技术规格与GB/T 474—2008相关要求的符合性评价。

（2）缩分机缩分后煤样质量均匀性评价。

（3）缩分机缩分精密度是否满足要求。

（4）缩分机缩分偏倚是否满足要求。

4 硬件技术规格符合性评价

通过实际观测，该缩分机硬件技术规格与GB/T 474—2008 及其他相关要求的符合性详见表2。

表2 机械旋转式混合缩分机硬件技术规格符合性评价

5 缩分后质量均匀性评价

取10 份质量约40 kg 的同种煤样（标称最大粒度＜13 mm），分别用该缩分机进行缩分，分别收集缩分后8 个（A～H）集样桶煤样，准确称量，结果统计详见表3。

表3 机械旋转式混合缩分机缩分后各桶情况

由表3 可知，该缩分机缩分后各桶煤样质量极差最大为0.4 kg，最小为0.2 kg，缩分后各桶煤样质量无显著差异。

6 缩分精密度测定

6.1 测定程序

（1）取 20 份质量约 40 kg 的同种煤样（标称最大粒度＜13 mm），分别用该缩分机进行缩分，分别收集缩分后不连续的4 个集样桶煤样作为2 份分样，准确称量，得到40 份分样。

（2）将40 份分样按照例行制样程序分别完成进一步制备，得到40 份一般分析试验煤样。

（3）按照 GB/T 212—2008《煤的工业分析方法》[5]测定各份一般分析试验煤样的水分、灰分，并计算出干基灰分。

（4）按 GB/T 474—2008 附录 C 所述进行制样精密度检验。

6.2 结果评定

测定结果详见表4。

表4 机械旋转式混合缩分机缩分精密度试验数据

续表4

7 偏倚试验

7.1 试验程序

（1）取20 份质量约40 kg 的同种煤样（标称最大粒度＜13 mm），分别用该缩分机进行缩分，收集缩分后随机不连续的3 个集样桶煤样作为1 份分样，剩余全部样品作为1 份分样，准确称量，得到40 份分样。

（2）将40 份分样按照例行制样程序分别完成进一步制备，得到40 份一般分析试验煤样。

（3）按GB/T 212—2008 测定各份一般分析试验煤样的水分、灰分，并计算出干基灰分。

（4）按GB/T 19494.3—2004《煤炭机械化采样 第3 部分：精密度测定和偏倚试验》[6]进行偏倚检验。

7.2 结果评定

测定结果及统计详见表5。

表5 机械旋转式混合缩分机缩分偏倚试验数据统计

设定最大允许偏倚B＝0.10%。由表5 的结果可知：

8 综合评价

（1） 缩分机硬件技术指标满足GB 475—2008《商品煤样人工采取方法》[7]的要求。

（2）缩分机缩分后各桶样品质量均匀性满足要求。

（3）缩分机制样、化验方差满足GB 475—2008要求。

（4）在灰分最大允许偏倚B=0.10%的情况下，该缩分机随机抽取不连续的3 桶样品检测结果干基灰分与8 桶样品加权平均干基灰分相比较，可以接受为无偏倚。