Page 38 - 理化检验-物理分册2024年第十期

王 兵，等：进口铁矿石自动化取制样系统的精密度和偏差校核

许范围，所采集试样也不具有代表性。 1 自动化取样和制样系统简介
对如何提升散装矿产品取样和制样系统的精密 该系统依据ISO 3082:2017《铁矿石 取样和样
度，减小系统偏差，研究人员进行了大量研究，但主 品制备过程》标准设计和建设，可实现份样采取、试
要集中在煤炭取样和制样系统方面，相关文献较多。 样制备、数据处理等工序全流程、全自动化操作。相

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如纪长顺等 以皖北某矿区新建煤炭采样机为研究 比传统机械取样和制样方式，依托机器人的高效与
对象，详细论述了精密度和偏倚试验的全过程，并给 智能作业大幅提升了系统的运行效率、减轻了人员
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出了计算实例；王亚琼等 按照两种标准中的不同 的劳动强度，改善了人员的工作环境，可以确保试样
方法对煤炭联合制样设备精密度进行试验，并对不 的代表性和准确性。两种取样和制样系统的特点比
同方法的优缺点进行了探讨；郝旭丽 从国家标准 较如表1所示。
[3]
在满足标准要求的基础上，系统取样部分可自
出发，分析总结了影响采样和制样精密度的因素，并
动获取港口卸货信息和自动确定取样参数，采用变
探讨了采样和制样偏倚度控制的相关方法。铁矿石
频取样、智能称量等技术可使份样质量波动满足
取样和制样系统校核方面研究文献相对较少，且主
ISO 3082:2017标准要求。自动化取制样系统设定
要针对传统机械取样和制样系统的研究，时间集中
多种取样方式，满足企业多矿种、多批次取样需求。
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在2019年之前。如赵魁民 、罗小韦 等分析了影
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制样部分以ABB公司IRB 6650型机器人工作站为
响铁矿石取样精密度的因素和改进方法；左兆迎等 [6] 中心，周边配套各种制样设备，可完成试样缩分、破
通过实例分析了铁矿石取样和制样系统偏差校核试 碎、干燥、研磨、封装等各项制样工序，实现全自动、
验的原理以及主要工作流程；袁晓鹰 分析了铁矿 全天候作业。系统还具备全流程实时在线监控和报
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石总精密度和取样精密度之间的关系以及ISO标准 警、检测数据实时上传和保存、多样化数据处理、报
对两者要求的区别。未发现有对自动化取制样系统 表记录导出打印、实时在线固体废物检测等功能，满
进行校核的文献报道。 足企业集中化、信息化、自动化生产及海关实时监管
笔者依据最新版ISO 3085:2019《铁矿石 校核 要求。系统主要技术参数如表2所示。
取样、制样和测量精密度的试验方法》标准，对某钢 2 评定标准介绍
铁企业新建进口铁矿石自动化取样和制样系统进行 目前，对铁矿石取制样系统进行精密度和偏
了精密度校核验证，依据ISO 3086:2006 《铁矿石校 差校核时，可依据的标准有 ISO 3085:2019，ISO
核取样偏差的试验方法》进行了偏差校核验证。该 3086:2006，GB/T 10322.3—2000《铁矿石 校核
工作对港口、企业或矿山开展新建铁矿石取样和制 取样精密度的实验方法》(等同采用ISO 3085:1996
标准)，GB/T 10322.4—2014《铁矿石 校核取样
样系统的评估和校核起到借鉴作用，也为口岸铁矿
偏差的实验方法》(等同采用ISO 3086:2006标准)。
石的进口质量把关并提供技术支持，同时对减少铁
对比国标，ISO 3085:2019对校核程序进行了修订，
矿石贸易纠纷、提升营商环境起到积极作用。

表1 传统取样和制样系统与自动化取样和制样系统的比较
项目 传统取样和制样系统 自动化取样和制样系统
工程成本 土建及设备成本高，性价比低 整体造价低，性价比高
土建规格 7~8层， 每层布置设备 1~3层，大部分设备安装在底楼
设备数量及连接 辅助设备多：使用大量溜管、溜槽和皮带进行连接，易堵塞 辅助设备少，除取样部分外，基本无溜管、溜槽
最小取样间隔 约6 min，无试样缓存装置 3 min以下，且试样可缓存
粒度级 少于4个粒度级 最多11个粒度级， 可灵活组合切换
筛网更换 人工现场更换 机器人自动更换
筛网清扫 筛孔易堵塞，需人工清扫 每次称量后，机器人自动清扫
环境控制 设备分散，无法有效除尘，运行噪声大 设备集中，可高效除尘，机器人单元运行无噪声
故障/维护 设备多，故障点多，人工排查，维护困难 设备少，稳定性高，故障自动报警，排查维护方便
数据处理 人工记录处理，不便保存和查询 系统自动保存处理，易查询
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