冶金原料取制样系统设计(design of sampling system for metallurgical bulk materials)

从冶金原料准备厂输送的料流中采取一定数量的散状原燃料，并制备出供化学分析和物理检验用样品的系统设计。冶金原料取制样系统设计是冶金原料准备厂设计的必要组成部分。经取制样系统采取、制备的样品，其检验结果可作为商务结算和指导生产的依据。

在冶金原料准备厂加工处理的原燃料可分为矿产品和煤两大类。取制样系统设计需分别按有关矿和煤取制样的国际标准和国家标准进行。冶金原料准备厂的取制样系统一般设置在受卸车间、混匀车间和整粒车间。

取制样系统设计要点 取样可根据具体条件和要求，用手工采制或机械采制。冶金原料准备厂取制样系统的正常取制样作业，均采用机械方法；当进行系统偏差检查或有特殊需要时，可采用手工取样。进行取制样系统设计时，需考虑的主要问题为：

(1)子样(或份样)必须在料流的全宽度和全厚度上采取，即全流幅取样。

(2)子样通常在输送机卸料处下落的料流中采取；有些则在输送带上的料流中采取。

(3)机械取样按周期取样法进行。并分为定量取样和定时取样两种取样制度。定量取样是按确定的重量间隔采取子样，其子样的重量基本均匀，子样量的变动系数(CV)值小于20％。定时取样是按确定的时间间隔采取子样，子样的重量与取样时料流的流量成比例。对有商务结算要求和需要严格控制原燃料品质的取制样系统，采用定量取样；其余的取制样系统可采用定时取样。

(4)根据原燃料的品种、品质波动以及总精确度要求等情况确定子样的个数。

(5)制样过程采用的缩分法根据所设计系统采用的取样制度确定：当采用定量取样时，可采用定量缩分法或定比缩分法；当采用定时取样时，可采用定比缩分法。

(6)对有商务结算要求的取制样系统，设计时要考虑设置检验精确度用的重复样系统和检查系统偏差以及其他特殊情况时采用的手工取样系统。

(7)取制样系统中各段作业的排料，均返送至主输送机系统。

机械取制样系统基本流程 一般由取样、破碎、缩分、样品收集(包括水分样品、成分样品、物理样品和重复样品)、粒度测定、手工取样以及多余料排弃等设备和系统组成。当采用定量取样时，还须设置高精度电子称量设备。设计时可根据原燃料种类、要求的样品粒度、测定内容、样品种类和数量、主输送机系统的设备配置以及所选用的取制样设备型式等，组成适合具体工程要求的工艺流程。采用定量取样的机械取制样系统基本流程见图。

取样和制样设备选型 取样机(又称一次取样机)的型式很多，主要分为全流幅取样机和非全流幅取样机两类。冶金原料准备厂只采用前者。几种全流幅取样机的性能比较见表。

截取溜槽式取样机装设在主输送机的转运溜管内，密封防尘性能好，但转运落差较大。截取给料机式取样机转运落差较小，但由于输送机转运处为露天布置，粉尘散发量大，环境条件差。转换溜槽式、刮板式和锤式取样机一般用在对原燃料品质要求不太严格的生产系统中。

冶金原料准备厂取制样系统用的制样设备主要有：测定粒度组成用的振动筛和漏斗秤；制备水分样、成分样用的破碎机、缩分机、样品收集器等。常用的破碎机型式为：锤式、颚式和对辊式。矿石制样系统一般多采用颚式破碎机，样品粒度为20mm以下；当要求更小的样品粒度时，可采用对辊式破碎机。煤制样系统一般多采用锤式破碎机和对辊式破碎机，样品粒度为10mm或13mm以下。