石灰石过程控制与化学分析数据置信程度的判断

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石灰石过程控制与化学分析数据置信程度的判断
摘要:通过石灰石化学成分与率值对应关系的研究,提出了石灰石过程控制的原则和方法,指出保证石灰石率值稳定是石灰石过程控制的基本原则,保证氧化镁稳定是石灰石氧化钙成分控制法的关键,如果无法保证氧化镁稳定,采用钙镁合量控制法是石灰石过程控制的有效措施。

通过石灰石化学成分相关性分析及变化规律研究,提出了石灰石手工化学分析数据置信程度的判断方法,可防止检验数据的误导作用,正确指导生产。

关键词:回归分析钙镁合量非碳酸盐系数变化量回归差置信度
生产过程控制中,石灰石经破碎后在传送带上进行连续取样,用荧光仪每小时检验一次,管理人员根据仪器检验数据进行搭配调整,然后由化学分析组对每天的综合样进行手工化学分析,其主要目的是检验仪器分析数据与手工分析数据的符合程度,调整仪器的化学偏差。

石灰石成分的合理与稳定是提高出磨生料合格率的关键,在石灰石过程控制和质量管理中,如何进行搭配和调整,如何进行成分控制,如何保证石灰石化学分析数据的准确性,对石灰石成分的合理与稳定性至关重要。

1石灰石过程控制的基本原则
石灰石是生产水泥的主要原料,在水泥生料中占80%以上,石灰石化学成分变化对生料的影响是其它辅助原料的几十倍,因此石灰石成分的稳定性在很大程度上决定了生料成分的稳定性。

“表1”是原料成分、配比、生料成分及率值,1号和2号石灰石的氧化钙相同,3号~5号石灰石的KH值相同,3号和5号石灰石的SM、IM值基本相同,分别用1号~5号石灰石,采用相同辅料、同一配比进行配料计算,得1号~5号生料,数据表明:在原料配比和辅料成分稳定的情况下,石灰石氧化钙稳定生料石灰饱和系数不一定稳定,石灰石率值稳定则生料率值稳定,石灰石率值变化则生料率值变化。

说明在石灰石过程控制中,稳定石灰石氧化钙的工作方法不可取,保证石灰石率值稳定才是石灰石过程控制的基本原则。

保持石灰石率值稳定是我们的工作目的,但是在石灰石过程控制和质量管理中,不易采用率值搭配的控制方法,现分析如下:假设两种石灰石的石灰饱和系数分别是KH1和KH2,搭配比例分别是N1和N2,由于N1和N2不一定相等,搭配后的石灰饱和系数KH值不一定等于(KH1×N1+KH2×N2)/( N1+N2),因此在石灰石过程控制中,按率值进行搭配的方法行不通,必须采用适当的控制方法来稳定石灰石的率值。

表1 原料成分、配比、生料成分及率值
为了节省矿山资源,多数水泥企业将入磨石灰石氧化钙控制在45%左右,满足配料要求并留有一定的余地。

这种石灰石多为泥灰岩,是石灰质矿物与粘土质矿物的天然混合物,氧化镁不算太高,石灰饱和系数一般大于1.1,由于石灰质矿物与粘土质矿物已成均匀混合状态,易于煅烧有利于提高窑的产量。

它的主要成分是氧化钙、烧失量,其次是二氧化硅、三氧化二铝或氧化镁,氧化钙和氧化镁主要以碳酸盐的形式存在,各成分之间在理论上遵循以下变化规律:(1)由于氧化钾、氧化钠及微量元素基本不变,因此常规分析项目氧化钙、烧失量、二氧化硅、三氧化二铝、氧化镁之和∑值基本不变;(2)烧失量Loss主要因碳酸盐分解生成二氧化碳引起,与氧化钙及氧化镁同方向变化;(3)由于石灰石是石灰质矿物与粘土质矿物的混合物,二氧化硅和三氧化二铝是粘土质矿物的主要成分,因此二氧化硅及三氧化二铝与氧化钙及氧化镁反方向变化;(4)二氧化硅和三氧化二铝主要由粘土质矿物带入,因此二氧化硅和三氧化二铝同方向变化,且比值基本不变。

研究石灰石化学成分的变化规律,是为了掌握石灰石成分与成分之间、成分与率值之间的对应关系,寻求石灰石过程控制的有效方法,同时也是石灰石化学分析数据合理性和置信程度判断的理论基础。

3石灰石的过程控制与管理
为了满足配料要求,保证生料成分的合理稳定,石灰石在破碎前必须进行搭配调整,由于氧化钙是石灰石的主要成分,企业在石灰石搭配调整时普遍采用控制氧化钙的方法,将氧化钙控制在一个适当的范围内,尽量保持其稳定,并没有注意到氧化镁的变化。

石灰石氧化镁不参入石灰饱和系数计算,但对石灰饱和系数影响却很大,加上多数企业石灰石的均化效果不理想,造成石灰石饱和系数大幅度波动,对生料率值的稳定性影响很大。

3.1石灰石氧化镁对石灰饱和系数的影响
“表2”是两组石灰石的化学成分及有关数据,Kz表示石灰石的杂质系数,是二氧化硅与三氧化二铝的比值,反映了石灰石中粘土质矿物的性质。

两组石灰石的氧化钙相同,氧化镁不同,石灰饱和系数KH值明显变化,说明在氧化镁不稳定的情况下,控制石灰石氧化钙无法保证石灰石石灰饱和系数稳定,在石灰石氧化钙不变的情况下,氧化镁和石灰饱和系数同方向变化,并且影响很大。

根据石灰石化学成分的变化规律,假设石灰石的氧化钙和氧化镁全部由碳酸盐组成,已知氧化镁的分子量是40.3,氧化钙的分子量是56.08,二氧化碳的分子量是44.01,假设石灰石氧化钙不变,氧化镁增加1.00,烧失量将增加1.10,根据化学成分总和基本不变的原则,其他成分将降低2.10,假设二氧化硅与三氧化二铝的比值是4.90,不考虑三氧化二铁的变化,二氧化硅将降低1.74,三氧化二铝降低0.36。

可见石灰石的氧化镁波动将引起二氧化硅大幅度变化,导致石灰石石灰饱和系数产生很大的波动。

同样道理,在氧化镁不变的情况下,氧化钙增加1.00,烧失量将增加0.78,不考虑三氧化二铁的变化,二氧化硅将降低1.48,三氧化二铝降低0.30,可见如果氧化镁稳定,石灰石二氧化硅和三氧化二铝将和氧化钙发生反方向变化,石灰石氧化钙稳定,则二氧化硅和三氧化二铝稳定,石灰石三率值也稳定,因此在石灰石氧化钙控制法中,保证石灰石氧化镁稳定特别重要。

3.2石灰石氧化钙及氧化镁与石灰饱和系数的相关性分析
对石灰石化学成分及率值进行相关性分析,目的是研究石灰石成分与率值之间的对应关系,寻求石灰石质量控制的最佳方法,达到稳定石灰石率值的目的。

“表3”是连续40天的石灰石综合样手工化学分析数据及三率值,CaO+MgO表示氧化
钙和氧化镁的合量,运用表中的有关数据对氧化钙和氧化镁与石灰饱和系数KH的相关性进行二元回归分析,有关回归分析数据见“表4”。

“表4”中,KH测是石灰饱和系数的测定值,KH回是石灰饱和系数的回归计算值,KH差是KH测与KH回之差,回归方程为:KH=0.1968×CaO+0.1773×MgO-7.82,相关系数r=0.96,可见石灰石氧化钙和氧化镁与石灰饱和系数KH都是正相关,并且相关性很强,虽然氧化镁不参入石灰饱和系数计算,但对石灰饱和系数的影响却很大。

回归方程表明:如果氧化钙稳定,氧化镁波动1.00,KH将波动0.18;如果氧化镁稳定,石灰石氧化钙和KH呈良好的线性关系,氧化钙稳定则KH值稳定,氧化钙控制法则能够达到控制好石灰饱和系数的目的。

从理论上讲:如果石灰石氧化钙稳定,氧化镁增加,烧失量将随之增加,二氧化硅和三氧化二铝将按比例大幅度降低,氧化镁不稳定,无法保证氧化钙和二氧化硅及三氧化二铝同时稳定,这是石灰石氧化钙成分控制法不能确保石灰饱和系数稳定的问题所在,可见石灰石氧化钙控制法的关键是保证氧化镁稳定。

在石灰饱和系数的二元回归方程中看出,氧化钙和氧化镁与石灰饱和系数的对应关系很接近,可以将氧化钙和氧化镁合在一起进行分析。

运用“表3”中的有关数据对氧化钙和氧化镁合量与石灰饱和系数的相关性进行一元回归分析,有关回归分析数据见“表5”。

“表5”中:KH测是石灰饱和系数的测定值,KH回是石灰饱和系数的回归计算值,KH差是KH测与KH回之差,石灰饱和系数的回归方程为:KH=0.05030×(CaO+MgO)-1.04,相关系数r =0.96,可见石灰石氧化钙和氧化镁合量与石灰饱和系数正相关,并且相关性很强。

在石灰石质量控制中,如果无法保证石灰石氧化镁稳定,根据氧化钙和氧化镁合量与石灰饱和系数的相关性分析,采用控制钙镁合量的方法能够达到稳定石灰饱和系数的目的。

“表5”中,有些KH差较大,根据石灰饱和系数的计算公式:KH=(CaO-1.65×A12O3-0.35×Fe2O3)÷(2.8×SiO2),二氧化硅和三氧化二铝对石灰饱和系数的计算结果影响很大,而石灰饱和系数的回归方程与二氧化硅和三氧化二铝无关,如果KH差较大,表明石灰石分析数据中二氧化硅或三氧化二铝有较大的分析误差。

另外,“表3”中的Kz出现连续性的偏高和偏低,表明石灰石中的含泥量有明显变化,对KH值的回归计算也有影响。

表5 氧化钙和氧化镁合量与石灰饱和系数的一元回归分析数据
3.4 石灰石杂质系数Kz与硅酸率SM的相关性分析
石灰石中的三氧化二铁一般变化不大,如果游离二氧化硅比较稳定,则石灰石杂质系数Kz值比较稳定,硅酸率SM值也稳定。

运用“表3”中的有关数据对杂质系数Kz与硅酸率SM进行一元回归分析,有关回归分析数据见“表6”。

“表6”中:SM测是硅酸率的测定值,SM回是硅酸率的回归计算值,SM差是SM测与SM回之差。

硅酸率的回归方程为:SM=1.4727×Kz-3.89,相关系数r=0.93,可见石灰石杂质系数Kz与硅酸率SM正相关,并且相关性很强,石灰石杂质系数稳定,则石灰石的硅酸率SM稳定。

石灰石杂质系数变化,通常由于石灰石的含泥量波动引起,因为纯粘土的Kz值较低,纯净石灰石的Kz值较高,通过监测杂质系数可掌握石灰石含泥量的变化情况,方便管理人员进行调整,达到稳定硅酸率的目的。

另一方面,如果矿山石灰石没有粘土夹层,杂质系数Kz异常,则由二氧化硅及三氧化二铝的分析误差引起,可以作为判断二氧化硅及三氧化二铝分析数据置信程度的一个依据。

表6石灰石杂质系数Kz与硅酸率SM的一元回归分析数据
3.5 石灰石的过程控制与管理
石灰石破碎前的过程控制与管理至关重要,后期的石灰石均化则是前期管理工作跟不上的补救措施。

什么是石灰石的过程控制目标?这个问题恐怕很多企业管理人员都答不完全。

许多资料介绍要将石灰石氧化钙控制在48%以上,保证其稳定,这是十几年前的老观点,石灰石氧化钙高,将多掺加游离二氧化硅高、易磨性差的硅质原料,产量低易烧性也差。

如果煤质不是太差,将石灰石氧化钙控制在45%左右,饱和系数在1.1~1.3范围内,满足配料要求并留有一定的余地,可有效利用低品位石灰石,节省矿山资源,生料的易烧性也好。

在实际生产中,如果生产工艺和燃煤基本稳定,管理人员可对石灰石的KH值及原料配比进行统计和记录,确定合适的石灰饱和系数过程控制目标值。

在石灰石过程控制与管理中,要保证石灰饱和系数合理稳定,要提前掌握矿山石灰石的质量变化情况,事先确定搭配比例;及时掌握传送带上石灰石的检验数据,随时调整,必要时在石灰石破碎前对不同矿区石灰石运输车辆进行取样检验,掌握石灰石质量变化情况,以便确定调整比例;还要掌握科学的控制方法,达到稳定石灰石率值的目的;更要观察石灰石仪器检验数据和手工化学分析数据的对比情况,学会手工化学分析数据置信程度的判断方法,不要盲目调整仪器的化学偏差,防止检验数据的误导作用,控制好石灰石的率值,为生料率值的合理与稳定打好基础。

4 石灰石化学分析数据置信程度的判断
在石灰石质量控制过程中,起指挥作用的是仪器的检验数据,而石灰石手工化学分析数据则主要用于配料方案设计、配料研究和仪器检验数据的校准,错误的化学分析数据将起误导作用,因此手工化学分析数据的准确性非常重要。

“表7”是《水泥生料配料的率值公式法》中十一组石灰石的化学分析数据,作者用来研究生料氧化钙与生料石灰饱和系数的对应关系。

根据石灰石化学成分的变化规律,表中的数据存在问题很多,主要表现为:(1)总和最高99.92,最低98.11,相差1.81差别太大;(2)2号数据与1号数据相比较,氧化钙增加0.90,氧化镁增加0.18,烧失量只增加0.19;(3)4号数据的氧化钙和氧化镁都比2号低,烧失量却比2号高0.51;(4)6号的氧化钙和2号相同,氧化镁比2号只高0.14,烧失量却增加1.48;(5)11号的氧化钙和氧化镁都比10号高,烧失量却比10号低0.83。

以上情况都不符合石灰石化学成分的变化规律,而且比较严重,数据置信程度差。

“表8”是取之“表3”中的两组石灰石化学分析数据,两组数据相比较存在以下问题:(1)总和相差0.69比较大;(2)39号的氧化钙比33号高0.34,氧化镁都比33号高0.33,烧失量却比33号低0.44,二氧化硅却比33号高0.43,不符合石灰石化学成分的变化规律,数据置信程度差。

目前,好多企业不重视化学分析工的岗位技能培训,上岗证也是用钱买来的,甚至对化学分析工岗位人员进行频繁调整,采用师傅教徒弟,徒弟再教徒弟的培训方法,长此下去导致化验员技术水平低,化学分析数据的准确度差,再加上多数管理人员缺乏化学分析基础知识,认为分析室提供的数据一定准确,根据手工化学分析数据结果频繁调整仪器的化学偏差,结果是越调越乱,最后把问题归咎于仪器的不稳定,可见对石灰石手工化学分析数据置信程度进行判断特别重要。

表7 《水泥生料配料的率值公式法》中的石灰石化学分析数据
表8 取之“表3”中的两组石灰石化学分析数据
4.1氧化钙和氧化镁与烧失量及二氧化硅的相关性分析
根据石灰石氧化钙和氧化镁与烧失量同方向变化与二氧化硅反方向变化的规律,运用“表3”中的有关数据对氧化钙和氧化镁与烧失量及二氧化硅进行二元回归分析,有关回归分析数据见“表9”。

“表9”中:L测是烧失量的测定值,L回是烧失量的回归计算值,L 差是烧失量回归计算值与测定值之差;S测是二氧化硅的测定值,S回是二氧化硅的回归计算值,S差是二氧化硅的测定值与回归计算值之差。

烧失量的回归方程为:Loss=0.6521×CaO+0.8291×MgO+7.26,相关系数r=0.89;二氧化硅的回归方程为:SiO2=68.43-1.2218×CaO-1.4173×MgO,相关系数r=0.94 ,可见氧化钙和氧化镁与烧失量都是正相关,与二氧化硅都是负相关,而且相关性都很强,氧化镁对烧失量和二氧化硅的影响明显大于氧化钙。

“表3”中的统计数据有部分置信程度较差,如果将其剔除,相关系数会更高,足以证明石灰石氧化钙及氧化镁与烧失量同方向变化、与二氧化硅反方向变化的基本规律。

另外,L差和S差也是石灰石化学分析数据置信程度判断的基础,在烧失量准确的情况下:如果L差为正并且较大,表明氧化钙或氧化镁有较大的正误差,反之有负误差。

在二氧化硅准确的情况下:如果S差为正并且较大,表明氧化钙或氧化镁有较大的正误差,反之有负误差。

如果L差和S差符号相同并且较大,表明氧化钙或氧化镁有较大误差的可能性大,烧失量和二氧化硅则相对比较准确。

如果L差和S差符号相反并且较大,假设烧失量准确,则二氧化硅、氧化钙或氧化镁都可能存在误差。

表9 氧化钙和氧化镁与烧失量及二氧化硅回归分析的相关数据
4.2 多组石灰石化学分析数据成分平均值的特点
在石灰石化学分析数据置信程度判断时,通常采用比较法,将一组石灰石手工化学分析数据同误差低、准确度高、具有代表性且符合数据统计规律的标准成分相比较,判断各成分与数据统计规律的符合程度,如果差别较大,则数据异常,置信程度差。

化学分析中,检验误差是客观存在的,由于误差的存在,一组石灰石化学分析数据无法准确反映各成分之间的对应关系,不一定完全符合多组数据的统计规律,多组石灰石化学分析数据的平均值把各组成分的正负误差相抵消,把检验误差降到最低,对应关系完全符合回归方程,能够准确反映各成分之间的变化规律,并且具有以下特点:(1)数据总和最合理,各成分的误差最低;(2)各成分的含量是生产中最常见的,具有代表性;(3)各成分之间的比例比较标准,和统计规律完全相符。

因此,在石灰石化学分析数据置信程度的判断时,可把多组石灰石化学分析数据平均值作为标准成分,用于判断各组石灰石化学分析数据置信程度。

4.3 非碳酸盐系数
非碳酸盐系数是石灰石烧失量中,由碳酸盐以外因素带入的烧失量(如结晶水、有机碳等),非碳酸盐系数Kf按下式计算:
Kf=Loss-0.7848×CaO-1.0918×MgO
式中: 1.7848和2.0918是根据氧化钙、氧化镁及二氧化碳分子量计算出的换算系数,在正常情况下,石灰石的非碳酸盐系数Kf不会变化太大,可作为判断石灰石氧化钙、氧化镁与烧失量之间对应关系是否异常的一个依据,有关数据见“表10”。

4.4 石灰石成分变化量与成分变化差
石灰石成分变化量有实际变化量和理论变化量之分:实际变化量表示石灰石各成分与平均成分的差值;理论变化量是用回归方程计算出的、因氧化钙和氧化镁变化而引起的烧失量及二氧化硅的变化量;成分变化差表示理论变化量与实际变化量的差值。

Lb、Sb、Ab、Cb、Mb分别表示烧失量、二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁的实际变化量,(实际变化量)=(实际成分)-(平均成分)
Lib、Sib分别表示因氧化钙和氧化镁变化而引起的烧失量及二氧化硅的理论变化量,理论变化量按下式计算:
Lib=0.6521×Cb+0.8291×Mb
Sib=-1.2218×Cb-1.4173×Mb
烧失量的变化差是烧失量的理论变化量与实际变化量之差,烧失量变化差Lbc按下式计算:Lbc=Lib—Lb。

Lbc和L差在数值上很接近,在烧失量准确的情况下,此值如果为正表明氧化钙或氧化镁有正误差,如果为负表明氧化钙或氧化镁有负误差。

二氧化硅变化差是二氧化硅的实际变化量与理论变化量之差,二氧化硅变化差Sbc按下式计算:Sbc=Sb—Sib。

Sbc和S差在数值上很接近,在二氧化硅准确的情况下,此值为正表明氧化钙或氧化镁有正误差,如果为负表明氧化钙或氧化镁有负误差。

有关数据见“表10”,由于数据太多,二氧化硅和烧失量的理论变化量及成分变化差没有在表中列出。

4.5 成分回归差与数据置信度
成分回归差包括钙镁回归差、二氧化硅回归差和三氧化二铝回归差,钙镁回归差及二氧化硅回归差是以烧失量为基准,根据变化差和回归系数计算出的理论成分误差,把氧化钙或氧化镁及二氧化硅分析数据与回归方程的符合程度用成分误差的形式表示出来。

钙镁回归差用Cwc表示,等于烧失量变化差除以用钙镁变化量的绝对值计算出的加权回归系数,由于氧化钙和氧化镁的变化量有时差别较大,因此计算时要用加权回归系数。

钙镁回归差Cwc按下式计算:
Cwc=Lbc÷[(0.6521×︱Cb︱+0.8291×︱Mb︱)/(︱Cb︱+︱Mb︱)]
二氧化硅回归差用Swc表示,计算时利用钙镁变化量的绝对值用加权法将钙镁变化差Cwc以氧化钙和氧化镁的形式分开,然后对氧化钙和氧化镁的变化量Cb和Mb进行修正,再将修正后的氧化钙和氧化镁变化量用回归方程转化成以烧失量变化量Lb为基准的二氧化硅标准变化量,在二氧化硅实际变化量中扣除,即为二氧化硅回归差,二氧化硅回归差Swc 按下式计算:
Swc=Sb-[(Cb-Cwc×︱Cb︱/(︱Cb︱+︱Mb︱)]×(-1.2218)-[(Mb-Cwc×︱Mb ︱/(︱Cb︱+︱Mb︱)]×(-1.4173)
0.6521、0.8291、(-1.2218)、(-1.4173)是烧失量和二氧化硅回归方程中的回归系数,采用加权平均法用于回归差的计算。

三氧化二铝回归差是在石灰石矿山不含粘土夹层的前提下,以平均成分SiO2÷A12O3=4.99为基准,根据二氧化硅、三氧化二铝变化量和二氧化硅回归差计算出的理论成分误差,三氧化二铝回归差用Awc表示,回归差Awc按下式计算:
Awc=Ab -(Sb-Swc)÷4.99
置信度用ZXd表示,是在烧失量准确的情况下,石灰石各成分之间对应关系与回归方程的符合程度,是回归差Cwc和Swc及Awc绝对值之和。

置信度ZXd按下式计算:ZXd=︱Swc︱+︱Cwc︱+︱Awc︱
置信度ZXd数值低,表明石灰石各成分之间对应关系与回归方程的符合程度好,化学分析数据置信程度高,否则各成分之间对应关系与回归方程的符合程度差,化学分析数据置信程度也差,有关数据见“表10”。

表10石灰石非碳酸盐系数、成分变化量、成分回归差与置信度
分析室在进行石灰石化学分析时普遍采用氯化铵重量法,现对各成分的分析方法进行简单介绍,便于企业管理人员在石灰石化学分析数据置信程度判断时作为了解,初步掌握各成分出现误差的可能性。

(1)烧失量:样品在950—1000℃的高温炉中灼烧至恒重,冷却至室温后称量,根据样品减小的质量计算石灰石的烧失量。

整个分析过程只经过两次称量,准确度较高,测定误差特别低。

(2)二氧化硅:样品用无水碳酸钠烧结,用盐酸分解,加氯化铵在蒸汽水浴蒸干,使硅酸凝聚,然后过滤、洗涤和灰化,最后在高温炉中灼烧至恒重,冷却至室温后称量,根据沉淀的质量计算二氧化硅的含量。

整个测定属于重量法,如果在过滤、洗涤操作中出现问题,
影响测定结果。

(3)氧化钙和氧化镁:用EDTA配位滴定法测定氧化钙,用EDTA配位滴定钙镁合量,差减法计算出氧化镁的含量。

操作比较复杂,产生误差的机会较大,氧化钙的误差直接影响到氧化镁的准确性。

(4)三氧化二铝:将滴定完铁后的溶液加入过量的EDTA,反应完全后用硫酸铜返滴定过量的EDTA。

由于是铁铝连续滴定,三氧化二铁的测定误差影响三氧化二铝的准确度。

另外,由于采用返滴定法,需使用两只滴定管,进行四次读数,滴定管的读数误差较大,因此三氧化二铝测定产生误差的机会也较大。

另外,分析室操作员的水平不一样,操作手法及滴定终点的判断也有差别,因此,操作员之间的分析结果存在一定的系统误差。

4.7 判断石灰石化学分析数据置信程度的几种方法
根据石灰石化学成分的变化规律,分为以下几种方法:
(1)总和判断法:根据微量元素之和基本不变的原则,常规化学成分总和应该变化不大,“表3”中总和∑的平均值为99.00,标准偏差为0.21,可以把1~2倍的标准偏差作为控制范围,超出范围视为异常。

由于所有成分同时出现相同正负误差的机会特别低,可以认为总和出现异常则数据存在问题,如果总和出现连续性的偏高或偏低,表明实验室有问题,要检查标准溶液或化学试剂。

但是总和正常,不表示数据没有问题。

(2)非碳酸盐系数Kf值判断法:正常情况下,石灰石非碳酸盐系数Kf值不会差别太大,如果Kf值异常,则氧化钙、氧化镁与烧失量之间的对应关系异常,由于烧失量出现误差的机会特别低,通常认为氧化钙或氧化镁有较大误差,此时如果总和正常,其它成分有和氧化钙或氧化镁相反的误差。

“表3”中,Kf的平均值为0.93,标准偏差为0.24,可以把1~2倍的标准偏差作为控制范围,超出范围视为异常;
(3)成分回归差判断法:通过成分回归差可以判断石灰石相应成分的置信程度,前提是石灰石烧失量数据准确,二氧化硅和三氧化二铝的比值是 4.99,如果某种成分的回归差较大,表明此成分存在较大的误差。

通常如果钙镁回归差Cwc值较大,非碳酸盐常数Kf值也会异常。

(3)置信度ZXd判断法: 置信度ZXd判断是一个综合判断法,氧化钙、二氧化硅和三氧化二铝的同一实验室误差分别为0.25、0.15和0.20,置信度ZXd的允许误差=︱Cwc︱+︱Swc︱+︱Awc︱=0.25+0.15+0.20=0.60,二倍允许误差为1.20,可以认为:ZXd <0.60时,石灰石分析数据的置信程度较好;ZXd =0.60~1.20时,石灰石分析数据的置信程度一般,数据仅供参考;ZXd>1.20时,石灰石分析数据的置信程度较差,数据不可采用。

从回归方程中看出,氧化钙和氧化镁对烧失量、二氧化硅及石灰饱和系数的影响几乎相同,再加上测定氧化镁时采用EDTA配位滴定钙镁合量,差减法计算出氧化镁的含量,在石灰石化学分析数据置信程度判断时,如果钙镁的数据置信程度差,无法区分是氧化钙还是氧化镁存在误差。

实际生产中,烧失量有一定的测定误差,二氧化硅和三氧化二铝的比值也不会稳定不变,各组石灰石的成分并非完全和回归方程相符,因此成分回归差和成分测定误差在数值上并不相等,意义也不同,成分回归差大,表明此成分不符合统计规律,有可能存在较大的误差。

在生产控制中,对数据置信程度差的样品进行复检没有必要,一方面需很长的时间,时间上不允许;另一方面,操作员之间的分析结果存在一定的系统误差;还有一个原因,化学分析数据出现差错这是一个很严重的问题,因此在进行复检时复检数据一般都会和原数据差不多,不会出现很大误差。

4.8 石灰石化学分析数据置信程度判断案例分析
“表11”是根据成分总和∑、非碳酸盐系数Kf、成分变化量Lb、Sb、Ab、Cb、Mb及成分回归差Cwc、Swc、Awc和置信度ZXd对石灰石化学分析数据进行判断的几组案例。

根据烧。

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