何能驥, 方宗旺, 陳小奇

( 寶鋼股份公司　技術(shù)部, 上?！?00941)

摘  要  在大量對比試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上, 找出燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)( TI) 和低溫還原粉化指數(shù)( RDI) 的JIS 與ISO 兩種檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)之間的相關(guān)關(guān)系, 并推導(dǎo)出兩種標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)結(jié)果的回歸方程, 按此回歸方程可進(jìn)行兩種標(biāo)準(zhǔn)之間的相互換算。

關(guān)鍵詞  燒結(jié)礦;轉(zhuǎn)鼓指數(shù);低溫還原粉化指數(shù);檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn);相關(guān)性

1 　前言

寶鋼一、二期燒結(jié)礦成品檢驗(yàn)的試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)方法全套從日本引進(jìn), 燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)( TI)和低溫還原粉化指數(shù)( RDI) 的檢驗(yàn)均執(zhí)行JIS 標(biāo)準(zhǔn)。而寶鋼三期燒結(jié)礦物理性能的檢驗(yàn)全部執(zhí)行ISO 標(biāo)準(zhǔn), 因此3 燒結(jié)的質(zhì)量指標(biāo)與1, 2 燒結(jié)無可比性, 給質(zhì)量判定和生產(chǎn)調(diào)節(jié)帶來不便。從發(fā)展角度來看, 檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)將逐步向ISO 標(biāo)準(zhǔn)靠攏。一、二期檢驗(yàn)設(shè)備也只能靠更新改造, 采用ISO 標(biāo)準(zhǔn),但不能一步到位, 中間將會有一段很長的過渡期。為了便于一、二、三期燒結(jié)礦的質(zhì)量比較, 制定考核指標(biāo)及參加國際國內(nèi)技術(shù)交流, 有必要進(jìn)行兩種標(biāo)準(zhǔn)的對比試驗(yàn), 尋找兩種標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)關(guān)系, 為此進(jìn)行了試驗(yàn)研究。

2 　試驗(yàn)條件

試驗(yàn)于1999 年至2000 年年初進(jìn)行, 當(dāng)時(shí)的勻礦配比、燒結(jié)操作指標(biāo)及燒結(jié)礦理化性能同大生產(chǎn)條件, 試驗(yàn)樣品直接從現(xiàn)場實(shí)地采集。

2 .1 　試驗(yàn)樣品的制備

( 1) 轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)

從3 燒結(jié)成品皮帶采集成品燒結(jié)礦約120 kg, 篩分后取10 ～ 50 mm 試樣, 混勻后均分為二。其中1 份由三燒結(jié)成品試驗(yàn)裝置篩分得10～ 40 mm 試樣, 按10 ～ 16 mm 、16 ～ 25 mm 、25 ～40 mm 的粒度組成分三級, 按比例配成15 ±0 .15 kg的試樣, 作為ISO 方法的試樣。另1 份縮分得10 ～ 50 mm 試樣23 ±0 .23 kg, 作為JIS 方法試樣。

( 2) 低溫還原粉化試驗(yàn)

采用燒結(jié)成品試驗(yàn)室生產(chǎn)樣進(jìn)行試驗(yàn)。將生產(chǎn)中采集的樣品一分為二, 一份按JIS 標(biāo)準(zhǔn)制備試樣, 即15 ～ 20 mm 試樣500 g ;另一份按ISO 標(biāo)準(zhǔn)制備試樣:先用12 .5 mm 篩子篩分, 大于12 .5 mm的試樣小心地破碎至全部通過16 mm 的篩子, 然后混合所有樣品, 再篩選出10 ～ 12 .5 mm的樣品500 g 作為ISO 試樣。

2 .2 　檢驗(yàn)試驗(yàn)條件

( 1) 轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)JIS 與ISO 標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件的比較見表1 。

( 2) 低溫還原粉化率( RDI) 兩標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件的對比見表2 :

3 　試驗(yàn)結(jié)果及分析

3 .1 　轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)

按兩種標(biāo)準(zhǔn)分別進(jìn)行試驗(yàn), 將所得數(shù)據(jù)利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行回歸計(jì)算, 得出TIISO 對TIJIS的回歸直線方程為TIISO =0 .83 TIJIS +18 .93, 相關(guān)系數(shù)r =0 .84, 回歸直線見圖1 。

3 .2 　低溫還原粉化試驗(yàn)

同樣, 按兩種標(biāo)準(zhǔn)分別進(jìn)行試驗(yàn), 將所得數(shù)據(jù)利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行回歸計(jì)算, 得到回歸方程:RDIJIS=62 .9 -0 .48RDIISO, 相關(guān)系數(shù)r =0 .65, 回歸直線見圖2 。

4 　驗(yàn)證試驗(yàn)

4 .1 　TI 回歸方程的驗(yàn)證

4 .1 .1 　相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)

通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算求得相關(guān)系數(shù)r =0 .84 。查相關(guān)系數(shù)表, 當(dāng)n =50 時(shí), r0 =0 .273, r>r0, 說明兩種標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)鼓指數(shù)具備配合最佳的回歸直線模型條件, 且線性顯著, 所以上面所建立的回歸直線方程在置信度為95 %時(shí), 具有實(shí)用價(jià)值, 兩種標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)鼓指數(shù)之間具有強(qiáng)相關(guān)關(guān)系。

4 .1 .2 　F 檢驗(yàn)

檢驗(yàn)回歸方程有沒有實(shí)用價(jià)值的另一方法是對回歸進(jìn)行方差分析。通過計(jì)算F =119 .7276 。在F 分布表中, 查出Fα=4 .08 。由對比可以看出, 在置信度為95 %

時(shí), F 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于Fα值, 證明TIISO 與TIJIS線性關(guān)系密切, 所建立的方程具有實(shí)用性。以上兩種檢驗(yàn)都證明回歸方程具有實(shí)用性。

4 .1 .3 　驗(yàn)證試驗(yàn)

為了進(jìn)一步檢查所得回歸方程的實(shí)用性,2000 年3 月又做了7 組試樣的驗(yàn)證試驗(yàn)。比較分析利用回歸方程TIISO =0 .83 TIJIS +18 .93 換算得到的TIISO計(jì)算值與TIISO實(shí)測值, 見表3 。

對計(jì)算值與實(shí)測值進(jìn)行t 檢定, 利用上表的7組數(shù)據(jù)應(yīng)用t 檢驗(yàn)方法進(jìn)行下列計(jì)算。

查t 檢定表t ( 6, 0 .05) =2 .447, 所以t 0 <t,說明根據(jù)回歸方程計(jì)算得來的TIISO 計(jì)算值與實(shí)測值之間無顯著差異。ISO 標(biāo)準(zhǔn)對平行樣的要求是兩平行樣結(jié)果之差小于1 .4 %。從表中可以看出, 在7 組數(shù)據(jù)中,最大極差為1 .1 %, 最小極差為0 .1 %, , 平均極差為0 .3 %, 即TIISO 計(jì)算值的平均值比實(shí)測值低0 .3 %。試驗(yàn)證明:由回歸方程把JIS 轉(zhuǎn)鼓值換算成ISO 轉(zhuǎn)鼓值較客觀地反映了實(shí)測的ISO 轉(zhuǎn)鼓值大小, 所建立的回歸方程具有實(shí)用性。

4 .2 　RDI 回歸方程驗(yàn)證

4 .2 .1 　相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)

當(dāng)樣本數(shù)n =110 時(shí), 相關(guān)系數(shù)臨界值r0 <0 .25, 本對比試驗(yàn)結(jié)果中, RDIJIS與RDIISO相關(guān)系數(shù)為r =0 .65, 即r >r0, 說明相關(guān)性明顯。

4 .2 .2 　F 檢驗(yàn)

在置信度為95 %時(shí), F =79 .5 >F0 =1 .35, 說明相關(guān)性明顯。

4 .2 .3 　生產(chǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)驗(yàn)證

在1999 年10 ～ 12 月, 進(jìn)行了13 次驗(yàn)證試驗(yàn)。比較分析利用回歸方程RDIJIS =62 .9 -0 .48RDIISO換算得到的RDIJIS計(jì)算值與RDIJIS實(shí)測值, 見表4 。

利用上表的13 組數(shù)據(jù)應(yīng)用t 檢定進(jìn)行下列計(jì)算。

查t 檢定表, t ( 12, 0 .05) =2 .29, 所以 t0 <t( 12, 0 .05) 。說明根據(jù)方程計(jì)算的RDIJIS計(jì)算值與RDIJIS實(shí)測值之間沒有顯著差異。

按ISO 4696 -2 標(biāo)準(zhǔn)要求, 燒結(jié)礦低溫還原粉化率平行樣的測定結(jié)果之差的絕對值應(yīng)小于5 .3 %。通過回歸方程換算成RDIJIS計(jì)算值與實(shí)測值進(jìn)行比較, 在13 組數(shù)據(jù)中最大差值為2 .5 %, 最小差值為0 .1 %, 平均差值為0.53 %。由此可見,回歸方程式具有實(shí)用價(jià)值。

5 　結(jié)論

(1) 燒結(jié)礦JIS 轉(zhuǎn)鼓指數(shù)和ISO 轉(zhuǎn)鼓指數(shù)線性關(guān)系顯著, 所建立的線性方程TIISO =0 .83TIJIS+18 .93 可以用于本試驗(yàn)范圍兩標(biāo)準(zhǔn)測定結(jié)果的互相換算;通過驗(yàn)證試驗(yàn), 在7 組數(shù)據(jù)中TIISO 計(jì)算值與實(shí)測值的最大差值為1 .1 %, 最小差值為0 .1 %, 平均差值為0 .3 %, 均達(dá)到ISO 標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)重復(fù)性誤差小于1 .4 %的規(guī)定范圍;同時(shí)通過t 檢定,回歸方程計(jì)算的TIISO 計(jì)算值與實(shí)測值之間無顯著差異, 可以滿足當(dāng)前燒結(jié)生產(chǎn)的要求。

(2) 燒結(jié)礦的RDI 用ISO 和JIS 兩種檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法試驗(yàn), 兩者相關(guān)性較好。線性方程RDIJIS=62 .9 -0 .48RDIISO 可以用于兩種標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)結(jié)果的換算;通過驗(yàn)證試驗(yàn), 13 組數(shù)據(jù)中RDIJIS 計(jì)算值與實(shí)測值的最大差值為2 .5 %, 最小差值為0 .1 %, 平均差值為0 .53 %, 達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 4696-2 試驗(yàn)重復(fù)性中平均差值絕對值小于5 .3 %的要求。

(3) 通過本試驗(yàn), 解決了寶鋼1 、2 燒結(jié)與3燒結(jié)燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)和低溫還原粉化指數(shù)兩質(zhì)量指標(biāo)可比性的問題, 便于國際國內(nèi)技術(shù)交流、指標(biāo)考核和生產(chǎn)調(diào)整, 為檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)逐步向ISO 標(biāo)準(zhǔn)靠攏打下了良好的基礎(chǔ)。