GB T 15715-1995 煤用重选设备 工艺性能评定方法.pdf

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1、中华人民共和国国家标准煤用重选设备工艺性能评定方法GB/T 15715 1995 Gravity separating equipment for coal一Perf ormance eval uation 本标准参照采用国际标准化组织ISO923: 1975三只Gij.=It 5.1.2 分配曲线的绘制.( 8 ) 5.1.2. 分配曲线在算术座标中绘制，各数据点的横座标是各密度级的平均密度，纵座标为各密度级物料在重产品中的分配率(参见表04)，两个座标轴刻度比例以密度O.1 kg/L对应于分配率10%20%为宜。5.1.2.2 各密度级的平均密度，以及最低密度物和最高密度物的密度可参照MT

2、l45确定。在采用于工方式处理分配曲线时，上述密度也可取经验值。5. 1- 2.3 分配曲线按数据点至曲线在纵座标方向的距离平方和最小的原则绘制，应保持光滑的s形性态(参见图01)。5.2 叮选性曲线5. 2. 1 用以计算王艺性能指标的可选性曲线，根据计算入料的可选性数据绘制。5.2.2 口J选性曲线的类型，可从下列两组中选用a. 迈尔曲线(M曲线)和密度曲线。曲线), b-rf物累计曲线(曲线)和密度曲线(a曲线) 5.2.3 M曲线的横座标为浮物累计灰分量，纵座标为相应的浮物累计产率(参见表06和图02)。5.2.4 a曲线和日曲线的可参照GB478附录A绘制。399 GB/T 1571

3、5-1995 5.3 错配物曲线5. 3. 1 错配量按占计算入料的百分数计算。5.3.2 错配物曲线包括损失曲线，污染曲线以及由这两条曲线叠加而成的总错配物含量曲线。5. 3. 3 损失曲线横座标是密度，纵座标为重产品中对应于各密度的占计算入料的浮物累计产率(参见表07和表D8)。5. 3. 4 污染曲线与损失曲线采用同一横座标，其纵座标为轻产品中对应于各密度的占计算入料的沉物累计产率(参见表07和表08)。5. 3. 5 损失曲线与污染曲线的交点对应于等误密度。总错配物含量曲线的最低点对应于分配密度(参见图D3和图04)。6 表格填写6. 1 工艺性能评定报告表的基本格式见附录B，对于非兰

4、产品分选，附录B的内容可按产品数目适当增减。6.2 评定报告表备注部分可参照附录C视需要填写影响工艺性能的入料性质、设备特征和操作管理等方面的因素。6.3 数据计算表的格式可参照附录D表02表080400 A1 一般算法G8/T 15715-1995 附录A分选产品的产率算法(补充件t31分选产品产率的问题可表达为.-.-个最优化问题，即N M 目标函数2:(Go, -2二y/100)= Min 约束条件三只=100 ;=1 式中zM 分选产品的数百sN-一对入料和产品所做浮沉试验的密度级数$GOj二实际入料中第1个密度的产率，%; C，-第2种产品中第1个密度级占该产品的产率，%。( A1

5、) . ( AZ ) 其中产品顺序号按灰分自小到大排列，i=1代表精煤，i=M代表lif石，其余代表中煤或中间产品。r, 第，种产品的产率.%。采用拉格朗日乘子法，可将他)和(AZ)化为一个无约束的最优化问题。N M M 2:( C -2:r/100) +( 2.,; r, - 100) = Min . . ( A3 ) 式中A一一拉格朗日乘子。引进未知数的向量表达式X (r, r, r矗|一一工-;-).u.(A4) 100100- 10021 将(A3)左右端分别对向量X的诸元素求偏导数并令其为零，则得到一个M+1阶的线性方程组，其矩阵表达式为AX=B .( A5 ) 式中，系数阵A的诸元

6、素是N 2.,;C.,cij(l , k , M且1, i , M) 向，= j 0 (k = M + 1且i= M + 1) ( A6 ) O，k，M且i=M十1，k= M + 1且1至二is豆M)右端向量B的诸元素为N ;CO 豆k，M) b. =斗芦7. .( A7 ) 1 (是=M+J)从方程(A5)中解出X，将其中前M个元素代入(A4)式右端各对应元素，即可得到分选产品的产率ri (i= 1. 2. ,Ml 以上所述的般算法，适用于编成电子计算机程序求解。A2 两产品分选对f两产品分选(即M二2的情形)，最优化问题(A1)和(AZ)的解为401 GB/T 1 571 5 -1 995

7、 Yl = g旦X100 g . ( A8 ) Y，二100- Y, . ( A9 ) (A8)式中:N gOI =二二(GOJG，)(Gj- G ,) ( AI0 ) N gll =二二(Gu- G,) . ( All ) A3 三产品分选对于三产品分选(即M=3的情形)，最优化问题(Al)和(A幻的解为2nv AU d-d z-g 一一-g-g g-g 一一 ( A12 ) nV AU I 2-2 1-I E-E -2 0-E g-E I-2 1-z g-E -u g-g = z v .( A13 ) Y, = 100 - Yj - Y, (AI2)和(AI3)式中，gOl,gu ，g饵，

8、g12和g分别按下式计算.( A14 ) N g O! = (向-G，川G1j- G3j ( A15 ) N gu =三(Gjj- G,) . ( A16 ) N E02=;二(GOj- G ,) (Gj -G以( A17 ) N g12 = 2: (G11 -G3川G2i- G . ( A 18 ) N g22 = (G2i - G3J)2 . ( A19 ) j= 1 附录D中给出了三产品分选的产品产率计算实例。402 试验编号概况设备型号及规格入料煤种人科粒度.mm入料灰分.%作业性质处理能力.t!h 试验历经时间.h备注设备科类跳汰机选煤槽播床旋流器熏介质分选机斜槽分选机眼旋分选机G/

9、T 1 571 5 -1 995 附录B重选设备工艺性能评定报告表(参考件)试验地点分选产品，%试验日期计算入料的可选性精煤中煤肝石理论精煤产率，%产率灰分产率灰分产率灰分理论分选密度.kg/L士O.1含量.%均方差分选效果分选密度.kg!L一段二段一段二段可能偏差(E).kg!L 不完善度()数量效率(圳，%分配密度下的总倒配物含量(mo)，% 等误密度.kg/L附录C影响工艺性能的因素(参考件)入料性质设备特征煤种，控度组成，密度组成，结构特征，筛板倾角，筛孔形状和尺寸，人工床层的配形状，硬度，泥化特性置，排料方式，风阀形式煤种，粒度组成，密度组成，结构特征.槽箱尺寸，各段形状，硬度.泥化

10、特性倾角，排料方式煤种.粒度组成.密度组成，结构特征.冲程，冲次，床丽材料和倾角，床条高度范形状，硬度，泥化特性圈，离心强度煤种，位度组成，密度组成，结构特征，入料口尺寸，中心管直径和插入深度，底流形状、硬度、泥化特性口尺寸，锥角，安装角煤种，粒度组成，密度组成，结构特征，悬谆液流向形状，硬度，泥化特性煤种，粒度组成，密度组成，结构特征，安装角，隔板的尺寸，安装高度和间距，排形状，硬度，泥化特性料方式煤种，粒度组成，密度组成，断面形状，横向倾角，圈数，槽头数，槽面材料，螺距直形状，硬度，泥化特性径比操作管理入料状况，供水方式，洗水用量，供水浓度，风压.周期特性入料状况，供水方式，洗水用量，供水

11、浓度入料状况，供水方式，洗水用量，供水浓度介质浓度，入料浓度，入料压力加重质的种类和粒度，悬浮液密度和粘度，密度控制方式，介质循环量入料状况，洗水浓度，洗水压力.洗水用量，供水方式入料浓度，入料量，给料方式，截取器位自注，1)对于重介质旋流器还应考虑重介质分选机操作管理栏内的有关因素.403 GB/T 15715-1995 附录D工艺性能计算示例参考件Dl 某跳汰机工业性试验的基本情况如表Dl概况栏所示，表02是入料和产品的密度分析结果。D2 分选产品的产率按附录A中A1章所提供的方法，通过求解线性方程组(A5)公式获得。也可采用手算方式从表03中得到g、gll，g但.g12和g22诸值，代入

12、(A12)(A14)式计算。将各产品的产率填入表01。D3 分配率和均方差的计算见表04.均方差按(5)式计算，填入表01。按4.3条要求进行数据检验，认定原始数据有效。D4 汁算入料的合成过程及其可选性数据见表05和表06，D5 表07和表08分别是两个分选段的错配量计算。对于第二段.应注意计算出本段产品占本段入料的产率(见表08第(59)列、第(60)列)。D6根据表04中第(26)列和第(27)列数据绘制第一段的分配曲线，根据表04中第(26)列和第(28)列数据绘制第二段的分配曲线(见图01)。从分配曲线上分别得到两段的分选密度50和不完善度1.将其填入表010D7 可选性曲线(图02

13、)根据表06中的数据绘制，M曲线的横座标是第(43)列数据(见图下端).a曲线的横座标是第(41)列数据(见图上端).它们的纵座标都是第(42)列数据，从可选性曲线上读出理论精煤产率，理论分选密度和理论分选密度下的土O.1含量填入表01中。D8错配物曲线按两个分选段分别绘制。图03是第一段的错配物曲线，其数据点的座标值来自表07。三条曲线的横座标都对应于第(52)列数据，污染曲线的纵座标为第(53)列数据，损失曲线的纵座标为第(54)列数据，总错配物含量曲线的纵座标为第(55)列数据，第二段的错配物曲线见图04.其中三条曲线的横座标都对应于表08的第(61)列数据，三条曲线的纵座标分别取自表8

14、中第(62)列，第(63)列和第(64)列数据。从两张错配物曲线图上分别读出每个分选段的分配密度下的总错配物含量和等误密度填入表Dl。D9 将工艺性能评定报告表(表01)中的其余项目填齐。404 重选设备工艺性能评定报告表。因叫吕立四JEU表D1试验编号TX-75 试验地点xx矿务局xx选煤厂试验日期1988.9.27 概况分选产品，%计算入料的可选性设备型号及规格LTX-14 精煤中煤研石理论精煤产率.%58.09 入料煤种气煤产率灰分产率灰分产率灰分理论分选密度，kg/L1. 401 入料粒度，mm50-13 51.06 7.48 20.88 21.34 28.06 86.64 :1: 0

15、. 1吉量.%51. 15 入料灰分.%33.47 均方差0.50 分选效果作业性质主选分选密度，kg/L一段二段处理能力，t/h109 一段二段可能偏差(E),kg/L / / 试验历经时间，h48 1.854 1.378 不完善度()0.090 O. 123 备注数量效率(/1)，%87.92 分配密度下的总错1.44 15.60 配物古量(mo).% 等误禽度，kg/L1.996 1.372 也o 阳粒度50O.5 mm 。目叫二立山|4UZ入料和产品的密度分析密度入料精煤中煤肝石kg/L 产率灰分产率灰分产率灰分产率灰分% % % % % % % % (1 ) (2 ) (3) (4)

16、 (5 ) (6) (7) (8 ) (9 ) . 25 。.38 4.79 0.35 3.72 0.00 0.00 1.25-. 40 57.68 8.37 95.82 7. 10 41.98 9. 53 o. 12 8. 83 1. 40一1.45 5.54 15. 61 2.60 15.52 17.69 16.97 0.02 14.87 1. 45-1.50 2.88 20.66 . 01 20.01 1l.84 21. 56 O. 21 19. 99 1. 50-1. 60 2.03 27.38 0.21 24.95 13. 48 28.81 0.27 30.55 1. 60-1. 8

17、0 2.67 40.80 0.01 34.90 9. 17 39.12 0.81 39. 47 1. 80- 2.00 0.85 55.14 0.00 1. 54 53.35 1. 98 53. 66 十2.0027.97 89.57 0.00 4.30 81. 18 96.59 88.12 合计100.00 33.47 100.00 7.48 100.00 21. 34 100.00 86. 64 表02hGO 。国时，二三四斗回国四表D3分选产品产率计算表50 50-25 2513 136 63 31 量效率.%人选原煤174.93 113.69 102.17 87.55 85. 31 9

18、5.64 计算原煤90.70 94.54 96.30 95.63 92.77 65.83 从理论上讲，同一密度级的数量入选前后应相等，即下列平衡式应成立zYjJi十rJzi+r，gj=100阶10. 5 63.17 95. 61 0.5 90.37 93. 15 式中町r&rfl.分别为精煤、中煤、矿石的产率，而Ji、Zi.gi和Yi则分别为任-密度级在精煤、中煤、矿石和原煤中的含量。而实际上上述平衡式是不存在的，误差产生的原因有以下三个原因:a)在整个试验过程中，由于采样、筛分、浮沉、缩分和计量等方面一些偶然因素造成的随机误差，这种误差是不可避免的.b)主要由原媒在分选过程中的解离和泥化所造

19、成的条件误差，解离和泥化程度与原煤性质、选煤方法和选煤设备有关。c)由于未能严格执行试验标准，或操作不熟练，或仪器、设备工作不正常等原因所引起的过失误差。4.4 均方差在获得计算原煤之后，为了防止试验的过失误差，通常采用计算均方差的方法进行检验、着均方差超过规定范围，就需重新核查原始数据的可靠性，若原始数据元误，贝认为本次试验元效、原MT/Z4 79推荐主洗均方差临界值为1.2.重介再洗为O.60多年使用情况表明，均方差取值偏严，为此本标准在修订时在这方面作了修改，将均方差作了适当放宽。国标中推荐均方差的限值跳汰主洗为.4.跳汰再洗为0.8.重介选为0.8。5 实际产率的确定实际产率是否准确，

20、对指标关系重大。但实际产率的确定方法，现行国际标准是因避的，因为这确实是个难解决的问题。计量法西工作量太大而不易实现，计算法目前尚无公认的好方法。现将我们知道的些方法作一介绍。5. 1 计量法582 I最法义分为全部计量法和部分计量法、全部计量法就是将人选原煤、选后产品皆采用计量方法来确泛，然后按称得豹重量之比汁算产率。部分计量法就是对人选原煤和部分产品进行计量。其中全部计量法获取物料重量的h法有多种，义分为直接计量、间接计量和容积换算法等方法。5.2 11算法在指导性文件和标准修订的制订过程中，都曾用大量的精力研究各种计算方法.但最终大家较-致的意见还是认为格氏法比较好。6 分配曲线特性指标

21、的确定确定分配曲线特性指标通常有作图法、一般计算法和计算机算法三种形式。国际标准系采用于工绘曲线。实际上在计算机普及的今天，用计算机绘制会更简捷并从根本上避免了人为因素的影响。需要补充说明的是，本标准规定端部密度屑GB6949(煤炭视比重测定方法确定。7 试验记亵说明试验记录共有两部分组成，一部分为试验报告表，另一部分为附记的影响因素表，本标准所选用的评定指标主要与原煤性质、设备性能和操作管理水平三方面的因素有关，所以试验时需要测定和记录有关数据和情况，以便分析对比用。日常检查，记录要简单些.重大试验，记录要详细些。8 实例规给出一个三产品计算实例。根据表2所列某厂眺汰原煤和产品浮沉试验结果计

22、算有关指标.表2原煤和产品浮沉试验结果表(三产品)密度级原煤精煤中煤砰kg/L 产率.%灰卦，%产率.%灰分.%产率.%灰分.%产率.%1 2 3 4 5 6 7 8 2.0 18. 15 80 88 0.03 7. 06 29.23 76.40 90.32 回h 计100.00 25. 29 100.00 9.64 100.00 50.99 100. 00 8.1 求实际产率本例采用最小二乘法，列表计算结果见表3.将表中数据代人下列公式计算产率表3选煤产品产率、均方差与分配率计算表(未合并级别)密匮组1:J:iIi(Y)I精煤卢中煤呻石(g)-g (j-g) (j-g) (j-8) (z-g

23、严kg/l % % % % y-g z-g (z-g) (y-g) 表2(J表2(2)|表2叫表川)l表川(5 (5 4)- (Sj 飞7JX(7)们)X (8) 1(7) X (6) 1(8) X (8 1 2 3 4 5 6 7 自9 10 II 12 2 /10. 65 01=_ -l飞气立=l.33 (z g) (z-g) (y-g) (8) X (8) (9) X (6) 148.11 46. 61 728.46 53.44 17.72 一4.13 28.09 5.78 3731. 99 4408.87 4730.60 4766.67 (z-g) (z-g) (y-g) (8) X

24、(8) (8) X (6) 12 13 19.98 273. 70 63.20 57.24 148. 11 46. 61 728.46 53.44 17.72 -4.13 28.09 -5.78 3731. 99 4408.87 4737.55 4829. 95 由于均方差11，=l. 33l. 2的规定值，把小于l.3l.4两级合并重新进行计算，计算过程及数据见表4.这一次均方差合乎规定，产率值成立。最后得产率为g精煤=只=72.ll% 中煤，Y，=ll.48% 时石几=16.41%均方差2=O.77 584 表4计算原煤计算原煤偏差li 分配率分配率精煤(y)中煤(z)吁有(g)由Ilt级

25、y y c, l 2 kg/L (3) X 0.6938 (4) X O. 1496 (5) X 0.1566 (4)十(5)+(6) (4)+ 2.0 0.02 4.37 14.14 18. 53 4.39 0.38 0.14 76.31 99.54 台计69.38 14.96 15. 66 1日0.00。10.65 中煤计算原煤计算原煤偏差c, 分配事分配率精煤研石密度级y y 4 1 2 kg/L (3) X O. 7211 (4) X O. 1146 (5)XO.1641 (14)+ (15)+06) (4)+(15) (7)一(2)(19) X (19) (1 6)/07) (15)

26、/(8) 14 15 16 17 18 19 20 21 22 2.0 0.02 3.36 14.82 18.20 3.38 0.05 。.0381.42 99. 41 且汁72.11 I J. 46 16.41 100.00 83.59 。2.98 8.2 求可能偏差和不完善度根据实际产率求跳汰机一段和二段重产品分配率鸟和乌，计算结果见表40根据表4第(1)、(21)栏绘制第一段分配曲线，再根据第(1)、(22)栏绘制第二段分配曲线，如图1所示。由于第一段分配曲线上半枝分配点不够，故采取如下办法z首先确定大于2.0级的平均密度，此处暂定为2.40;然后再用拉格朗日三点插值公式求与分配率为50

27、相对应的密度。拉格朗日公式如下:( y-y,)(y-y,) , (y-yo) (y-y,) L2(y)=X。十1J (yo-y，)(yo-y，)(y，yo)(y，-y，).， 十(y-yo)(y-y，) (y, -Yo) (Y2-Yl ).rL2 585 。10 100 90 VA.M霄匾A唱唱礼刷刷20 30 40 8pz= 1. 585 Ep2-出手且1. 640一.520 =一z -0.06 80 70 60 X院M霄旧圃A唱唱礼帽50 60 6Pl-1. 910 公一袅E._U1S-且8p c= 1. 97口22.285-1. 810 2 -0.238 电10 100 -2.4 80

28、90 2.3 2. 2 2.1 2.0 1. 9 8严部-1.520 1. 1 1. 8 密度，同/L1.6 1.5 30 。1. 2.1. 3 50 40 10 20 分配曲线(三产品图1x=? X ,=1. 85 本例各值为Xo=1.70 Y=50.0 Y1 =36.17 Yo=9.06 Y,=81. 42 X ,=2.40 。，=1.585 代人上式得L，(Y)=X=1.987 出图l得分选密度:8，=1.970 可能偏差:E ,=O.060 E,=0.238 计算不完善度E 0.238 1，=一-8,-1 1.970一1E 0.060 ，-二旦Lz一一一-一一=0.1008,-1 -

29、. 585一18. 3 求数量效率先算出计算原煤的累计密度组成和灰分，详见表5.表5计算原煤表精煤中煤研石计算原煤密度级浮煤罩计kg/L 产率.%灰分.%产率.%灰分，%产率.%灰分.%产率.%灰分，%产率.%灰分.%表4(14)表2(5)表4(15)表2(7)表4(6)表2(9)(2)+(的+(6) :!:(8) :!:(8)X(9) 号.:!:(8) 2 3 4 5 s 7 s 9 10 lJ 2.0 0.02 71. 06 3. 36 76.40 14.82 83.97 18.20 82.56 100.00 26. 01 a口L 计72.11 9.64 11. 48 50.99 16.

30、41 80.52 100.00 26.01 (2) X (3)+ (4) X (5)+ (6) X (7) (8) 根据表5第(10)、(11)栏数据绘制计算原煤浮煤曲线，见图2.由图2查得当精煤灰分为9.64%时，对应精煤理论产率为73.10%.则数量效率为21=二X1则=98.6%4峰80 8 0 2107 666 80 64 78 76 u 72 70 68 66 v4骨礼11.0 13.0 9.0 10.0 11.0 灰分.计算原煤浮煤曲线图2求错配物总量列表计算各密度的错配量，见表6.根据表中第(4)、(5)栏和(6)栏数据绘制高密度分割的损失曲线和污染曲线，详见图3.587 8.4 16.0 14.0 12. 0 2支咀10.0M 部8.0 6.0 4.0 2.0 。Pl=1. 970 Cj=3.55 A,= 1. 29 Ca=4.84 2.0 3.38 14.82 0.02 18. 18 0.00 16.41 16.41 0.00 27.89 27.89