GB-T15715-2005煤用重选设备工艺性能评定方法.pdf

I C S 7 3 . 1 2 0一一D s,中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 G B / T 1 5 7 1 5 -2 0 0 5 代替 G B / T 1 5 7 1 5 -1 9 9 5 渗甘 口a xM- 生 之 几 考之 ，性 士 I卜全匕 1W 不 1. 匕 - I L - !F A用 里 达 仗 亩 J 一乙 1生 育 三I 1 正 力 达 C o a l g r a v i t y s e p a r a t i n g e q u i p me n t -P e r f o r ma n c e e v a l u a t i o n2 0 0 5 - 0 7 - 1 5发布2 0 0 6 - 0 1 - 0 1 实施 中华人民共和国国 家质量监督检验检疫总局 。 小 ha、 菌、蒙 军 4 %, IYA 1-4-1 M L Fi发布 G B / T 1 5 7 1 5 -2 0 0 5 月 U青本标准参照I S O / F D I S 9 2 3 : 2 0 0 0 ( 选煤设备性能评定 修订， 主要差异如下：a ) 本标准采用了国际标准八个评定指标 中的六个指标 ；b ) 数据处理上没有完全采用国际标准规定的方法。本标准代替 G B / T 1 5 7 1 5 -1 9 9 5 煤用重选设备工艺性能评定 。本标准附录 A和附录 B为规范性附录 ， 附录 C和附录 D为资料性附录。本标准由中国煤炭工业协会提出。本标准由全国煤炭标准化技术委员会归 口。本标准由煤炭科学研究总院唐山分院负责起草 。本标准主要起草人 ： 钱爱军、 刘峰、 齐正义 、 郭秀军。本标准所代替的历次标准发布情况为：GB / T 1 5 7 1 5 一 1 9 9 5 。 G B / T 1 5 7 1 5 - 2 0 0 5 煤用重选设备工艺性能评定方法1 范 围 本标准规定了煤用重选设备工艺性能的评定指标、 数据检验、 曲线绘制和表格填写等内容。 本标准适用于以下煤用重选设备： a ) 重介质分选机； b ） 跳汰机； c ） 其他分选设备 。2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注 日期的引用文件 ， 其随后所有的修改单（ 不包括勘误的内容） 或修订版均不适用于本标准 ， 然而 ， 鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件， 其最新版本适用于本标准。 G B / T 2 1 2煤 的1业分析 方法 （ G B / T 2 1 2 -2 0 0 1 , e q v I S O 1 1 7 2 2 : 1 9 9 9 , e q v I S O 1 1 7 1 : 1 9 9 7 ,e q v I S O 5 6 2 ： 1 9 9 8 ) G B 4 7 4 煤样的制备方法（ G B 4 7 4 -1 9 9 6 , e g v I S O 1 9 8 8 : 1 9 7 5 ) G B / T 4 7 7 煤炭筛分试验方法 G B / T 4 7 8 煤炭浮沉试验方法（ G B / T 4 7 8 -2 0 0 1 , e q v I S O 7 9 3 6 : 1 9 9 2 ) G B 4 8 1 生产煤样采取方法 G B / T 7 1 8 6 煤矿科技术语选煤（ G B / T 7 1 8 6 -1 9 9 8 , e g v I S O 1 2 1 3 : 1 9 9 3 ) G B / T 1 6 4 1 7 煤炭可选性评定方法3 术语和定义 G B / T 7 1 8 6 确立的以及下列术语和定义适用于本标准。 给料速度s p e e d o f f e e d 在性能检测过程中， 单位时间内给人评定设备的煤量 ， 单位为 t / h o4 评定指标4 . 1 评定重选设备工艺性能的指标 a ) 给料速度 ； b ) 可能偏差或不完善度 ； c ) 数量效率； d ) 灰分误差 ； e ） 总错配物含量 ； f ) 令 a 近密度物。4 . 1 . 1 给料速度 在整个性能检测过程中， 要尽可能地保持给料速度均匀并采用现有精确的方法测定给料速度 ， 其单位为 t / h o4 . 1 . 2 可能偏差或不完善度 可能偏差一般用于重介质分选 ， 不完善度仅用于水介质分选。它们的计算公式分别为G B / T 1 5 7 1 5 -2 0 0 5 E . 一李 ( d , ： 一 d , , ) （ 1 ） 2 、 一 ( d, ： 一 d ） J 长 共斗 一 止 岑于。 （2） 2 ( d 5 。 一 1 ）、一 式中： E 可能偏差， 单位为千克每升（ k g / 1 . ) ; I 不完善度； d 7 5 重产品分配曲线上对应于分配率为7 5 的密度， 单位为千克每升（ k g / 1 .) ; d 2 ; 重产品分配曲线上对应于分配率为2 5 的密度， 单位为千克每升（ k g / L ) ; 峨。 重产品分配曲线上对应于分配率为 5 0 的密度， 即分配密度 ， 单位为千克每升（ k g / L ) o4 . 1 . 3 数量效率 其计算公式为 7、一。 9 e 号 X 1 0 0 肠 （ 3） ） 、 式 中 ： 7e 数量效率 ， ； Y , 一 一 实际精煤产率， ； Y , 理论精煤产率， ， 其值从计算人料的可选性曲线上获得。4 . 1 . 4 灰分误差 其计算公式为 A 。 A 。 一A ， （ 4） 式 中： A , 灰分误差， ； A , 实际精煤灰分， ； A理论精煤灰分 ， ， 其值从计算入料的可选性曲线上获得。4 . 1 . 5 总错配物含量 其计算公式为 M, 一 M， 十Mh （ 5） 式中： Mo 总错配物含量（ 占人料） ， ； M：密度小于分选密度的物料在重产品中的错配量（ 占人料） ， ； Mh 密度大于分选密度的物料在轻产品中的错配量（ 占人料） ， 。4 . 1 . 6 邻近密度物 邻近密度物值的确定见 G B / T 1 6 4 1 7 煤炭可选性评定方法。4 . 2 指标的应用原则 新研制设备鉴定 ， 新投产 设备的验收或重要 的生产技术检查应计算全部指标。4 . 3 指标的计算4 . 3 . 1 一般只计算全粒级。新研制设备鉴定和新投产设备验收必须各粒级分别计算。4 . 3 . 2 分选下限一般可按 0 . 5 m m计算 ， 也可按设备的具体情况取值。4 . 3 . 3 对于多段分选 ， 可将每段视为一个单独的分选过程， 各有 自己的计算人料 。分段绘制分配 曲线和错配物曲线 。4 . 3 . 4 分选产品的产率尽量采用全量计量法确定 ， 也可按附录 A提供的方法计算。4 . 3 . 5 有效数字的取值原则是 ： 以百分数为单位的量修约到小数点后两位 ； 其他量修约到两位或两位以上 。 G B / T 1 5 7 1 5 -2 0 0 55 数据检验5 . 1 在确定产品产率之后 ， 应按下式算出人料和实际人料各密度级产率的均方差 ： 。 一 典 二 一 N. . l _ W , 二1 。 。 。 （ 。 ） 丫N一M十1 自 、 一 、 M G p ， 一兄r ,G / 1 0 0 （ 7 ） 2 一 1 式中： 。 均方差 ； N 浮沉试验时得到的产品数 ； M分选产品数； G ol i 计算人料中第I 个密度级的产率， ； G o i 实际 人料中 第j 个密度级的产率， ； G ;i 第i 种产品中第J 个密度级的产率， ； Y ; 第 i 种产品的产率， ， 产品顺序号按灰分 自小到大排列。 为了核查原始资料的可靠性 ， 均方差不应超过临界值 ， 临界值的取值原则如下 ： a ） 对于跳汰主选和重介主选临界值一般取为 1 . 4 ; b ) 对于跳汰再选和重介再选， 上述临界值可适 当加严； c ） 对于大块排研或泥化解离比较严重的人料 ， 上述临界值可适当放宽到 1 . 6 ; d ) 在某些情况下 ， 。 的临界值也可由交收双方在技术文件中约定。5 . 2 在完成密度级分配率的计算并合成计算人料之后 ， 应对计算所得的数据进行检验 。发现下列情形之一时， 即可判定提交的原始资料不合格。 a ) 产品产率的计算结果出现负值 ； b ) 计算人料与实际人料各密度级产率的均方差超出 5 . 1 规定的临界值 ； c ） 计算人料各密度级的平均灰分不能按平均密度构成递增序列； d ) 除端部以外的密度级的重产品分配不能按平均密度构成单调非递减序列； e ） 分配率数据点少于 6 个 ； f ) 分配率大于 5 0 的资料点少于 2 个或分配率小于 5 0 的数据点少于 2 个； g ） 没有分配率大于7 5 的数据点或没有分配率小于2 5 的数据点。5 . 3 出现 5 . 2 所列 a ) -d ) 各项情形时 ， 如果由相邻两个密度级的计算人料与实际入料的产率离差符号相反且绝对值均大于 2 ， 允许将这两个密度级合并后重新计算 ， 但重新计算的结果仍应符合 5 . 2的要求。6 曲线绘制6 . 1 分配 曲线6 . 1 . 1 分配率的计算6 . 1 . 1 . 1 分配率按计算人料在重产品中的分配情况计算。6 . 1 . 1 . 2 对于分离出M种产品（ 产品序号按5 . 1 规定排列） 的分选设备， 共有（ M-1 ) 个分选段， 如果逐段分离出重产品 ， 则各段的重产品分配率按下式计算 ：G B / T 1 5 7 1 5 -2 0 0 5 。YG P,; 一X 1 0 0 %( k二 1 , 2 , - - - , M 一 1 ; j = 1 , 2 , - , N) （ 8） 艺 Y iG ij 式中： P ,., 第k 段第J 个密度级的重产品分配率， ； Y i , Y , 一 第 i 种 ， 或第 、 种产品的产率 ， ， ( i =1 , 2 , - - - , M-k +1 ) ; 。 ， 民一 一 第i 种， 或第、 种产品中第J 个密度级占 该产品的产率， 。6 . 1 . 1 . 3 对于逐段分离出轻产品的设备， 各段的重产品分配率按下式计算： M 习 Y i T iJ P 。一i - M T i X 1 0 0 %( k 一1 , 2 , , M一1 ; j 一1 , 2 , - - - , N ) （ 9 ） 艺， ，G 。 艺 走6 . 1 . 2 分配曲线的绘制6 . 1 . 2 . 1 分配曲线在算术坐标中绘制， 各数据点的横坐标为各密度级的平均密度 ， 纵坐标为各密度级物料在重产品中的分配率， 两个坐标轴刻度比例以密度0 . 1 k g / L对应分配率1 0 0 0 - 2 0 为宜。6 . 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 1 4 5 确定。在采用手工方式处理分配曲线时 ， 上述密度也可取经验值 。6 . 1 . 2 . 3 分配曲线按数据点至曲线在纵坐标方向的距离平方和最小的原则绘制， 应保持光滑的“ S 形态。6 . 2 计算入料的可选性 曲线 计算人料 的可选性曲线参照 G B / T 1 6 4 1 7 煤炭可选性评定方法中的相应曲线绘制方法。6 . 3 错配物曲线6 . 3 . 1 错配物量按占计算人料的百分数计算。6 . 3 . 2 错配物曲线包括损失曲线、 污染 曲线以及这两条曲线叠加而成的总错配物含量曲线 。6 . 3 . 3 损失曲线横坐标为密度 ， 纵坐标为重产品中对应各密度的占计算人料的浮物累计产率。6 . 3 . 4 污染物 曲线与损失曲线采用同一横坐标， 其纵坐标为轻产品中对应于各密度的占计算人料的沉物累计产率。6 . 3 . 5 损失曲线与污染曲线的交点对应等误密度。总错配物含量曲线的最低点对应分配密度。7 表格的填 写7 . 1 工艺性能评定报告表的基本格式见附录 B表 B . 1 ， 对于非三产品分选 ， 附录 B的内容可按产品数目适当增减 。7 . 2 评定报告表备注部分可参照附录 C表 C . 7 。视需要填写影响工艺性能的入料性质、 设备特征和操作条件等方面的因素。7 . 3 数据计算表的格式可参照附录 D表 D . 2 一表 D . 8 0 G B / T 1 5 7 1 5 -2 0 0 5 附录A （ 规范性附录） 分选产品的产率算法A . 1 一般算法 计算分选产品产率的问题可表达为一个最优化问题 ， 即 V M 目 标 函 数艺( G ,、 一艺Y ,G ii / 1 0 0 ) Z 一 M i n （ A . 1 ） 少 _,1 Y I 约 束 条 件 乙， 一1 0 0 （ A . 2 ） ， ， , 式中： N 浮沉试验时得到的产品数； M分选产品数； G o; 计算人料中第i 个密度级的产率， ； G o; 实际人料中第j 个密度级的产率， ； G i; 第i 种产品中第J个密度级的产率， ， 其中产品顺序号按灰分自小到大排列， i =1 代表精 煤， i =M代表研石， 其余代表中煤或中间产品； Y i第i 种产品的产率， 。 采用拉格朗日 乘子法 ， 可将式（ A . 1 ) 和式（ A . 2 ） 划为一个无约束的最优化问题 。 VMM Z ( G ,， 一 艺Y iG / 1 0 0 ) （ 艺Y ， 一 1 0 0 ） 一 M in （ A . 3 ） J 1召 牛 1忿 恻 1式中： 几 拉格朗 日 乘子。 引进未知数的向量表达式 ： ，Y , 姚场A、 X （ 二 共 书 ， 共舟 ， 泞 M ， 答 ） 。 （A. 4 ） 1 0 0 1 0 0”1 0 0 2 将式（ A . 3 ) 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+ l 阶的线性方程组 ， 其矩阵表达式为： A X B （A . 5） 式中， 系数阵 A的诸元素是 V 又G , G ,; ( 1 k ,M且I Gi M) a = ，二， 、 （A . 6） “ 如一 ） 0 ( k M 1 且 i M + 1 ) ( 1 ( 1镇 k镇 M 且 i M + 1 , k M 1 且 1 毛 i 镇 M )G B / T 1 5 7 1 5 -2 0 0 5 右端 向量 B的诸元素为 N 叉G b :（ 1 i M) b , 代 ， 一 （ A . 7） t 1 ( k M 1 ） 从方程（ A . 5 ） 中解出X， 将其中前M个元素代人（ A . 4 ) 式右端对应元素， 即可得到分选产品的产率艺( i =1 , 2 ， ， M） 以上所述为一般算法， 便于用计算机编程处理数据 。A . 2 两产品分选 对于两产品分选（ 即 M=2 的情形） ， 最优化问题式（ A . 1 ) 和式（ A . 2 ) 的解为： Y ， 一壑 X 1 0 0 （ A . 8 ） 9 兀 1 0 0 一 Y , “ （A. 9） 式（ A . 8 ) 中： .N g o ， 一 习( G o ， 一 G 2 J ） ( G ,， 一 G 2 , ） （ A . 1 0 ） 少 1 .N g , ， 一 艺( G ,， 一 G 2 , ) 2 （ A 川 J - ,A . 3 三产 品分选 对于三产品分选 （ 即 M=3 的情形） ， 最优化问题式（ A . 1 ) 和式（ A . 2 ) 的解为： 9 0 1 92 2一 90 2 91 2、 ，1 。 八， ， 。 、 Y , 一g X 1 0 0 “ （ A . 1 2） 91 1 92 2一 91 2 91 2 ，90 2 91 1一 90 1 91 2、 ， 八八， ， 。 、 Y 2 一g X 1 0 0 “ （ A . 1 3） 91 1 92 2一 gl z gl z Y s =1 0 0一 Y ， 一 Y z （A . 1 4） 式（ A . 1 2 ) 和式（ A . 1 3 )中， 9 0 + 9 1 1 + 9 0 2 ： 和g z z 分别按下式计算： N 9 o ， 一 习( G o ， 一 G 3 ; ) ( G 1 一 G 3 ; ) （ A . 1 5 ） 少 = 1 N 91 ， 一 习( G ， 一 G 3; ) 2 （ A . 1 6 ） 少 弃1 N 9 o 2 一 见( G o ， 一 G 3; ) ( G 2 ， 一 G 3; ) （ A . 1 7 ） J = 1 N 91 2 一 艺( G 1 ， 一 G 3; ） ( G 2， 一 G 3 ; ） （ A . 1 8 ） J = 1 N 。 。 一 名( G 2 ， 一 G , ; ) 2 “ ” 。 ， （ A . 1 9 ） 少 = 1 附录 D中给出了三产品分选的产品产率计算实例 。 G B / T 1 5 7 1 5 -2 0 0 5 附录B （ 规范性附录） 重选设备工艺性能评定报告表 表 B . 1 重选设备工艺性能评定报告表介G B / T 1 5 7 1 5 -2 0 0 5 附录C （ 资料性附录） 影响工艺性能的因素 表 C . 1 影响工艺性能的因素三 G B / T 1 5 7 1 5 -2 0 0 5 附录D （ 资料性附录） 工艺性能计算示例D . 1 某跳汰机工业性试验的基本情况如表 D . 1 概况栏中所示， 表 D . 2 是人料和产品的密度分析结果。D . 2 分选产品的产率按附录A中A . 1 所提供的方法， 通过求解线性方程组（ A . 5 ) 公式获得。也可采用手算方式从表D . 3中得到9 0 1 , 9 1 1 , 9 0 2 , 9 1： 和9 2 2 诸值， 代入式（ A . 1 2 ) 一式（ A . 1 4 ) 计算。将各产品的产率填人表 D . 1 0D . 3 分配率和均方差的计算见表 D . 4 ， 均方差按式（( 5 ） 计算 ， 填入表 D . 1 。按 5 . 3 要求进行数据检验 ，认定原始数据的有效性。D . 4 计算入料的合成过程及其可选性数据见表 D . 5 和表 D . 6 0D . 5 表D . 7 和表D . 8 分别是两个分选段的错配物计算。对于第二段， 应注意计算出本段产品占人料的产率（ 见表D . 8 第（ 5 9 ) 3i ll 、 第（ 6 0 ） 列） 。D . 6 根据表 D . 4中第（ 2 6 ) 列和第 （ 2 7 ） 列数据绘制第一段的分配 曲线， 根据表 D . 4中第 （ 2 6 ） 列 和第( 2 8 ） 列数据绘制第二段的分配曲线（ 见图D . 1 ) 。从分配曲线上分别得出两段的分选密度 氏 。 和不完善度 I ， 将其填人表 D . 1D . 7 可选性曲线（ 图 D . 2 ) 根据表 D . 6 中的数据绘制 。M 曲线的横坐标是第 （( 4 3 ) 列数据 （ 见 图 D . 2 下端） , a 曲线的横坐标是第（ 4 1 ） 列数据（ 见图 D . 2 上端） ， 它们的纵坐标都是第（ 4 2 ） 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士0 . 1 含量填人表 D . 1 中。D . 8 错配物曲线按两个分选段分别绘制。图 D . 3是第一段的错配物曲线， 其数据点的坐标来自表 D . 7 。 三条曲线的横坐标都对应于第（ 5 2 ） 列数据 ， 污染曲线 的纵坐标为第（ 5 3 ） 列数据 ， 损失曲线 的纵坐标为第（ 5 4 ） 列数据 ， 总错配物含量曲线 的纵坐标为第（ 5 5 ） 列数据 。图 D . 4 是第二段的错配物曲线 ，其数据点的坐标来 自表 D . 8 。三条曲线的横坐标都对应于第（ 6 1 ) 列数据 ， 污染曲线的纵坐标为第（ 6 2 )列数据， 损失曲线的纵坐标为第（ 6 3 ） 列数据， 总错配物含量曲线的纵坐标为第（ 6 4 ） 列数据。从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和等误密度填人表 D . 1 0D . 9 将工艺性能评定报告表（ 表 D . 1 ) 中的其余项 目 填齐。G B / T 1 5 7 1 5 -2 0 0 5 表D . 1 重选设备工艺性能评定报告表 重选设备工艺性能评定报告表导 G B / T 1 5 7 1 5 -2 0 0 5 表 D . 2 入料和产品的密度分析一州 表 D . 3 分选产品产率计算表士G B / T 1 5 7 1 5 -2 0 0 5 表 D . 4 均方差及分配率计算弓 表D . 5 计算入料的生成上 少 G B / T 1 5 7 1 5 -2 0 0 5 表 D . 6 计算入料的可选性办 表 D . 7 第一段错配物计算坦MEW%At/ f1Anl I1uarp git:g/L) naOA n9 #iE(51) T E(50) (53)+(54)52) (53) (54) (55)Dm; 71.96 0.00 71.96. 30 52.51 0.01 52.52.40 13.97 0.03 14.01.45 8.98 0.04 9.02.50 6.01 0.10 6. 11.60 3.11 0. 17 3.29.80 1.20 0.40 1.60I.00 0.89 0.96 1.85a,ax 0.00 28.05 28.05G B / T 1 5 7 1 5 - 2 0 0 5 表D . 8 第二段错配物计算叹 月 1 0 0一 一 ， ， 二 石 二 二 r 一 一 了 一 一 一 一 一 一 一 一 ， 一 一 一 一 一 ， 9 0 卜一一 一一 一 一 一 月 一 一 一f一 一一牛一一一 一 斗 一 一 一 一月 一 一 一一 斗 一一一一一 ，乙二叫 8 08 0 卜 一一 一一一一一一 曰 一一，卜一一一 一 州 一一一一 一一月 一 一一 一 一 一 一一 一 一一一 一一，声 千一一一 一一一 一一 7 0 卜一一一 一 弄 书 一一一 一一一一朴 一一一一一 一一一一I- - 1 i一一 一一 一一刊 次。 。I lII I 次 5 0 卜 一一一 一一一一 一子卜 一一一一 一 咀引I笆一F* A l, W d h 4. kI ill 4 0 1一一 衷 I 一 I-一 一一 _ r - 一 -.1 _ 一一一 一一L 一 I 3 0 卜一 一 一 一 一一 刁 月 一 一 一 月 一一一一 一一一子 刁一 一一 丰一一一一 一一一一一 书一一 一 一 一 一 - I 2 0 ， 一一一 一一习匕一 一 t一一 I一 一 一刁 乙 一 一 上 一一 一 一一 一 一J一一一L- 一 一一一一J 1 0 卜一 一 子 ， 一 一， 一月一一一一一一一一 L 一 一 斗一一 一一 一一丰 一 一一一 书一 一一一一 一月 0 L 一 一 J 二 一 一J 一 一 L 一 一 I一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 J一一 一 一一 一1 1 . 2 1 . 4 1 . 6 1 . 8 2 2 . 2 2 . 4 密度（k g / L ) 图 D . 1 分配曲线 G B / T 1 5 7 1 5 -2 0 0 5 密度 （k g / L ) 2 . 2 2 . 0 1 . 8 1 . 6 1 . 4 1 叫 2 0 - 一 一 一 一 一 一 一 丫 一 一 一 一 1 0 一干一 一一一斗一 一一一一 一 一一 ， 沪一 一 2 0 一 一一 一月一一一 一 一一 一 一 一一 一一一 一 ， 一 一 一子一 一一一一一 3 0 一 一 ， 一一一卜 一 一 一 一 一一一 一一 一 一 一子一 一 一 一一一 一 一 X 4 0一 一斗一 斗一 一 一一 一 一 一一 一一一一 一 一 寻 一 一 一一 二 5 0 一 一 曰 一 -i十 一一一 一一 一 一 一 一 一