标准内容
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
Gravity separating equipment for coal-Performance evaluation
GB/T 15715-1995
本标准参照采用国际标准化组织ISO923:1975《选煤试验一结果的表示和说明》。1主题内容与适用范围
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。本标准适用于煤炭的重介质和水介质分选作业中各种重选设备工艺性能的评定。本标准原则上也适用于气体介质的煤用重选设备工艺性能的评定。本标准不适用于选煤厂月综合资料的处理。2引用标准
GB478煤炭浮沉试验方法
MT145评定选煤厂重选设备工艺效果的计算机算法3评定指标
3.1评定重选设备工艺性能的指标共三项:a.
可能偏差或不完善度;
b.数量效率,
c.总错配物含量
3.1.1可能偏差~-般用于重介质分选)和不完善度(仅用于水介质分选)的计算式分别为E
式中:E—可能偏差,kg/L
一不完善度;
(875 — 825)
(875 - 825)
2(85。— 1)
grs——重产品分配曲线上对应于分配率为75%的密度,kg/L;32s———重产品分配曲线上对应于分配率为25%的密度,kg/L;3s。一重产品分配曲线上对应于分配率为50%的密度,kg/L,即分配密度,亦即分选密度。3.1.2数量效率的计算式为
国家技术监督局1995-10-17批准×100
·(2)
1996-06-01实施
式中:——数基效率,%;
Y——精煤产率,%;
GB/T 15715—1995
Yu-—一理论精煤产率,%,其值从计算入料的可选性曲线上获得。3.1.3总错配物含基的计算式为
总错配物含基(占入料),%:
式中:ma
-密度小于分选密度的物料在重产品中的错配量(占入料),%;m
-密度大于分选密度的物料在轻产品中的错配量(占入料),%。3.2指标应用原则
.(4)
3.2.1新研制设备的鉴定、新投产设备的验收或重要的生产技术检查应计算第一项和第二项指标。3.2.2第三项指标为视需要选用的指标。3.2.3日常的生产检查和评比采用哪些指标不受本标准的限制。3.3指标的计算
3.3.1各项工艺性能指标的计算,应尽量按MT145采用计算机处理。3.3.2--般只计算全粒级。必要时可就各粒度级分别计算。3.3.3分选下限一~般可按0.5mm计算,也可按设备的具体情况取值。3.3.4对于多段分选,可将每段视为一个单独的分选过程,各有自已的计算入料。分段绘制分配曲线和错配物曲线。
3.3.5分选产品的产率应尽量采用全量计量法确定;也可按附录A提供的方法计算。3.3.6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第二位;其他量视数据精度和运算精度可修约到两位或三位小数。4数据检验
4.1计算所用数据的采集应依据现行的采样、煤样缩制、筛分试验、浮沉试验和灰分测定等国家标准。4.2在确定产品产率之后,应按下式算出计算入料和实际入料各密度级产率的均方差:1
式中:a-
均方差;
浮沉试验时的密度级数;
分选产品数:
S(Go,
yG/100
G-计算入料中第j个密度级的产率,%;Ga
一实际入料中第i个密度级的产率,%;Gu
一第1种产品中第1个密度级的产率,%:,—第i种产品的产率,%,产品顺序号按灰分自小到大排列。为了核查原始数据的可靠性,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;对于大块排研或泥化解离比较严重的入料,上述临界值可适当放宽;c.
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,d.
(5)
4.3在完成各密度级分配率的计算并合成计算入料之后,应对计算所得的数据进行检验。发现下列情398
GB/T15715—1995
形之~时,即可判定提交计算的原始数据不合格。a.
产品产率的计算结果出现负值;计算入料与实际入料各密度级产率的均方差超出4.2条规定的临界值;b.
计节入料各密度级的平均灰分不能按平均密度构成递增序列;c.
除端部以外的各密度级的重产品分配率不能按平均密度构成单调非递减序列;d.
分配率数据点少于6个;
分配率大于50%的数据点少于2个或分配率小于50%的数据点少于2个;f.
没有分配率大于75%的数据点或没有分配率小于25%的数据点。g.
4.4出现4.3条所列a~d各项情形时,如果有相邻两个密度级的计算入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4.3条的要求。
5曲线绘制
5.1分配曲线
5.1.1分配率的计算
5.1.1.1分配率按计算入料在重产品中的分配情况计算。5.1.1.2对于分离出M种产品(产品顺序号按4.2条的规定排列)的分选设备,共有(M一1)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:Pk:
G- × 00k = ,.,M -- ; = 1,2,N)MYG
式中:P,-第k段第i个密度级的重产品分配率,%;Y.,Y,—-第i种,或第s种产品的产率,%,(i=1,2,..,ss一M—k十1);Gi,i一第i种,或第s种产品中第j个密度级占该产品的产率,%。5.1.1.3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:u
P, 一
- X 100(k - 1,2..,M - 1,j- 1,2,...,N)5.1.2分配曲线的绘制
.....(8)
5.1.2.1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D4),两个座标轴刻度比例以密度0.1kg/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MT145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。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D1)。
5.2可选性曲线
5.2.1用以计算工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可选性曲线的类型,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.浮物累计曲线(β曲线)和密度曲线(曲线)。5.2.3M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D6和图D2)。5.2.4曲线和β曲线的可参照GB478附录A绘制。399
5.3错配物曲线
GB/T15715—1995
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 D7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D7和表D8)。
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D4)。
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,对于非三产品分选,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D2~表D8。400
A1一般算法
GB/T 15715---1995
附录A
分选产品的产率算法
(补充件)
计算分选产品产率的问题可表达为个最优化问题,即目标函数》(Go,
y,G;,/100) \ = Min
约束条件
式中:M—一分选产品的数目; N—一对入料和产品所做浮沉试验的密度级数;Go,—实际入料中第个密度的产率,%;100
G—第i种产品中第i个密度级占该产品的产率,%。(A1)
(A2)
其中产品顺序号按灰分自小到大排列,i=1代表精煤,=M代表研石,其余代表中煤或中间产品。
—第i种产品的产率,%。
采用拉格朗日乘子法,可将(A1)和(A2)化为一个无约束的最优化问题。N
式中:入-
拉格朗日乘子。
引进未知数的向量表达式
Zr,Gi,/100)\ + A( >
- 100) = Min
(A3)
.(A4)
100100
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十1阶的线性方程组,其矩阵表达式为
式中,系数阵A的诸元素是
2G,G,(1≤≤M且1≤i(k=M+1且iM+1)
右端向量B的诸元素为
(1≤≤M且i=M+l,=M+1且1≤i≤M)GHkM)
·(A5)
....(A6)
..(A7)
(= M+)
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,(i1,2,....,M)
以上所述的一般算法,适用于编成电子计算机程序求解。A2两产品分选
对于两产品分选(即M=2的情形),最优化问题(A1)和(A2)的解为401
(A8)式中:
三产品分选
GB/T15715-1995
ge×100
, = 100 —
- G2,)(G1 -- G2))
—G)2
对于三产品分选(即M=3的情形),最优化问题(A1)和(A2)的解为:g01g22 g02812
2×100
g11g22 — g12g12
g02g11 - g01812 × 100
g1822 g12g12
100 - -- 2
(A12)和(A13)式中,go1·g11,go2>g12和g22分别按下式计算:gor
(Go, G3,)(Gj — G3,)
- G3,)(G2j G3,)
G3;)(G2; - G3,)
附录D中给出了三产品分选的产品产率计算实例。402
(A10)
(A1)
·(A12 )
(A13)
(A14)
(A15)
·(A16 )
.(A17 )
...(A19)
试验编号
设备型号及规格
入料煤种
入料粒度.mm
入料灰分,%
作业性质
处理能力,t/h
试验历经时间,h
设备种类
跳汰机
选煤槽
旋流器
重介质分选机
斜槽分选机
螺旋分选机
GB/T 15715--1995
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,%
产率灰分
产率灰分
均方差
产率灰分
分选密度,kg/L
附录C
影响工艺性能的因素
(参考件)免费标准下载网bzxz
入料性质
煤种,粒度组成,密度组成,
形状,硬度,泥化特性
煤种,粒度组成,密度组戒,
形状,硬度,泥化特性
煤种,粒度组成,密度组成,
形状,硬度,泥化特性
煤种,粒度组成,密度组成,
形状、硬度、泥化特性
煤种,粒度组成,密度组成,
形状,硬度,泥化特性
煤种,粒度组成,密度组成,
形状,硬度,泥化特性
煤种,粒度组成,密度组成,
形状,硬度,泥化特性
试验日期
计算入料的可选性
理论精煤产率,%
理论分选密度,kg/l
±0.1含量,%
分选效果
可能偏差(E),kg/L
不完善度(I)
数量效率(n),%
分配密度下的总错
配物含量(mo),%
等误密度,kg/L
设备特征
结构特征,筛板倾角,筛孔
形状和尺寸,人工床层的配
置,排料方式,风阀形式
结构特征,槽箱尺寸,各段
倾角,排料方式
结构特征,冲程,冲次,床面
材料和倾角,床条高度范
围,离心强度
结构特征,入料口尺寸,中
心管直径和插入深度,底流
口尺寸,锥角,安装角
结构特征,悬浮液流向
结构特征,安装角,隔板的
尺寸,安装高度和间距,排
料方式
断面形状,横向倾角,图数,
槽头数,槽面材料,螺距直
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。操作管理
入料状况,供水方式,洗水
用量,供水浓度,风压,周期
入料状况,供水方式,洗水
用量,供水浓度
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,截取器位置
GB/T15715--1995
附录D
工艺性能计算示例
(参考件)
D1某跳汰机工业性试验的基本情况如表D1概况栏所示,表D2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D3中得到gol>g11、gozvg12和g22诸值,代入(A12)(A14)式计算。将各产品的产率填入表D1。
D3分配率和均方差的计算见表D4,均方差按(5)式计算,填入表D1。按4.3条要求进行数据检验,认定原始数据有效。
D4计算入料的合成过程及其可选性数据见表D5和表D6。D5表D7和表D8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D8第(59)列、第(60)列)。D6根据表D4中第(26)列和第(27)列数据绘制第一段的分配曲线,根据表D4中第(26)列和第(28)列数据绘制第二段的分配曲线(见图D1)。从分配曲线上分别得到两段的分选密度85.和不完善度1,将其填入表D1。
D7可选性曲线(图D2)根据表D6中的数据绘制。M曲线的横座标是第(43)列数据(见图下端),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士0.1含量填入表D1中。D8错配物曲线按两个分选段分别绘制。图D3是第一段的错配物曲线,其数据点的座标值来自表D7。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D4,其中三条曲线的横座标都对应于表D8的第(61)列数据。三条曲线的纵座标分别取自表8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 D1。
D9将工艺性能评定报告表(表D1)中的其余项目填齐。404
GB/T 15715
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01:00081
896286
(z)(1)
29·21
(8) —(9)
69-96-
(8)-()
29°89—
(8)-(2)
08-09
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(2)-(8)
(2)+(1)+()
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