[發明專利]一種原料智能全自動采制化方法

有效

• 申請號: 201811623795.6
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109856411B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 龔為;楊文;鮑昌華;汪正保
• 申請（專利權）人: 中冶南方工程技術有限公司
• 主分類號: G01N35/00
• 分類號: G01N35/00
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 程殿軍;張瑾

本發明涉及一種原料智能全自動采制化方法，采樣、制樣環節高度一體化，通過皮帶傳輸，完成采樣到制樣的樣品傳遞，制樣環節直接將采集的大樣制備出分析樣和存查樣，并完成封裝、標識，同時檢測出水分含量，制樣過程產生的棄樣暫存在固定容器中，直到制樣完成，分析樣和存查樣樣品瓶通過風動送樣單元快速、自動輸送至分析化驗單元和存儲單元。分析化驗單元自動完成樣品各項性能指標化驗，并上傳數據至控制單元。采制一體化單元、分析化驗單元的樣品傳遞均由工業機器人完成。機械手在其工作半徑范圍內，停留在任意儀器、設備、裝置處倒料、接料、傳遞。整個質量驗收流程——采、制、化、存各環節無人值守，高度自動化、智能化，生產效率高。

技術領域

本發明屬于原燃料質量驗收領域，尤其涉及一種原料智能全自動采制化方法。

背景技術

目前鋼鐵、煤炭、電力、石油、化工等行業大宗原燃料質量管理工作復雜、繁瑣，原燃料資源日益緊缺，價格波動較大，摻雜使假等現象頻繁，供應商提出各種質量異議和復檢要求，對原燃料的質量管理提出了新的挑戰和精細化的要求。長期以來，原燃料作業環境惡劣，粉塵、噪音、機械傷害等嚴重危害作業人員的身體健康，并且物料繁多、批量巨大，作業人員勞動強度大，操作過程繁瑣。因此，需要設計嚴格按照質量標準，機械化作業，自動化控制，信息化共享，智能化管理，最大限度減少或者杜絕人為干擾，減輕人員勞動強度，改善作業環境，無人值守的全自動采制化系統，是未來原燃料質量驗收方式的趨勢。采樣、制樣、化驗作為質量驗收的三大關鍵環節，采制化系統的自動化水平直接影響質量驗收水平。

采樣作為抽樣分析的第一道環節，是最重要的環節，如果用它們在分析總誤差中所占比例來評定，則采樣占80％，制樣占16％，化驗占4％，如果采樣不正確，則最后的化驗再準確也無濟于事。采樣最大的目標是保存樣品的代表性。目前采樣方式多采用機械式,根據來料的方式,又分為汽車采樣、火車采樣和皮帶采樣，分別從汽車車箱、火車車廂、移動的煤流中自動采樣。任何形式的采樣都必須嚴格遵循采樣國家標準，以保證樣品的代表性符合要求，從而確保質量驗收工作的準確性和可靠性。

制樣介于采樣與化驗之間，其主要工作是在不破壞樣品代表性的前提下，把采集到的樣品粒度逐漸減小，重量也逐步減少，直到制備出符合化驗對樣品粒度、重量、均勻性等要求的分析樣，并保證制樣過程中樣品水分變化、粉料損失和氧化變質程度達最低限度。制樣過程最終的目的是得到滿足化驗粒度和質量精度要求的各種試樣，一般包括水分樣、分析樣等。其中水分的分析檢測需要盡早、盡可能保持試樣原始狀態下進行，故常在制樣的同時進行水分檢測，制樣階段便得到水分含量結果。另外，考慮到原燃料質量異議事故的發生，制樣過程還需保留存查樣，以備核查或以防制樣失敗。因此，制樣環節的成果一般是水分分析結果、分析樣和存查樣。

化驗是原燃料質量數據的產生環節，制樣環節所得到的分析樣用于化驗分析。不同的物料，分析化驗的項目、分析方法、化驗儀器各不相同。以電力、鋼鐵等行業應用廣泛的動力煤為例，根據生產工藝需求，結合《商品煤質量抽查和驗收方法》，動力煤一般包括以下化驗項目(不含研究性、實驗性特殊要求等)：全水分(M_t)、灰分(A_d)、全硫(S_t,d)、發熱量(Q_gr,d)等，所采用的化驗儀器、設備如下：工業分析儀、量熱儀、定硫儀、全水分分析儀等。鑒于化驗項目、化驗方法及標準復雜等原因，目前各個行業在化驗環節基本采用人工操作單體設備或儀器的方式。

目前，采制化全流程自動化尚未完全實現，存在以下技術難點：

1)制樣環節：選擇性的制樣流程或設備(如難研磨物質的殘留、縮分前未充分混勻等)嚴重影響樣品的代表性，是制樣系統最需要克服的技術難點。

2)化驗環節：化驗結果對化驗人員及設備、儀器的依賴性較強，干擾因素較多，易產生化驗誤差影響數據的真實性。

3)傳輸系統：采樣、制樣單個環節的自動化已基本實現，但各個環節各自獨立、互不連鎖。采樣所得大樣輸送至制樣、制樣所得小樣輸送至化驗、制樣所得存查樣輸送至存查樣柜等各環節物料轉運方式未完全實現自動化。