ICS 73. 080 D 52
YB
中华人民共和国黑色冶金行业标准
YB/T 4512—2016
冶金原辅物料自动制样技术规范 Technological specification of automatic sample preparation for
metallurgical raw and auxiliary material
2016-07-01实施
2016-01-15 发布
中华人民共和国工业和信息化部 发布 YB/T 4512—2016
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183)归口。 本标准起草单位：辽宁同辉科技发展有限公司、冶金工业信息标准研究院本标准主要起草人：王辉、李瑾、杨迪光、杨亚明、卢春生， YB/T45122016
冶金原辅物料自动制样技术规范
1范围
本标准规定了钢铁企业原辅物料自动制样的原理、工艺流程、系统构成、技术要求、维护与安全、环境保护等。
本标准适用于钢铁企业经干燥后的13mm以下原辅物料的化验样和存查样的制取。 2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注目期的引用文件，仅注目期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB474煤样的制备方法 GB/T700碳素结构钢 GB/T2007.4散装矿产品取样、制样通则偏差、精密度校核试验方法 GB/T13277.1压缩空气第1部分：污染物净化等级 GB50054低压配电设计规范
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
冶金原辅物料metallurgical rawandauxiliarymaterial 钢铁企业中常规实验室制备样品用煤炭、焦炭、烧结矿、球团矿、铁矿石、石灰石、白云石等矿石样品
物料。 3. 2
自动制样技术automaticsamplepreparationtechnology 采用自动控制技术，完成冶金原辅物料自动上料、破碎、研磨、缩分、提取、封装、数据采集、信息传递
等过程。 3.3
自动制样装置automaticsamplingdevice 用于完成原辅物料自动制样过程的装置。该装置包括制样工作站、输送单元和控制单元
4原理
通过对各个单元的控制，使制样工作站、自动输送单元、出料单元顺序联动，完成原辅物料的自动上料、破碎、缩分、自动输送、罐装、封样、信息识别、喷码、弃样收集工作。自动制样系统示意图见图1。
5工艺流程
自动制样的工艺流程简图图例见图2。 6系统构成
系统主要由破碎缩分部分（制样工作站）、输送罐装封口部分（输送单元）和电气控制部分（控制单元）组成。总体布局示意图如图3所示。
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三分器
振动喂料器振动喂料器ⅡI 振动喂料器IⅢI
振动喂料器A
振动喂料器B
HX 研磨机
上料门
图1 自动制样系统示意图
加料3.2kg，≤3mm
二分
物料1.6kg，≤3mm
物料1.6kg，≤3mm
:分
四分
物料0.8kg，≤3mm
物料1.2kg，≤3mm
物料0.8kg，≤3mm
物料0.4kg，≤3mm
·次冲洗研磨机
次冲洗研磨机
研磨制样
奔料
弃料
出存查样
出分析样
图2 自动制样工艺流程图例
2 YB/T4512--2016
条码机
工控机
十
娜封口机
珊
埔
饼
13号站
12号站
（1号站 传送线
4号站图3自动制样系统总体布局示意图
7技术要求
7.1一般要求 7.1.1装置应符合本标准要求，并按照经规定程序批准的图样及技术文件制造。 7.1.2焊缝应平整光滑，无漏焊、虚焊、咬肉、焊瘤等缺陷。 7.1.3箱体应平整、色泽一致，弯角处过渡圆滑、无毛刺、无机械损伤。 7.1.4金属结构中主要承接结构用钢应符合GB/T700要求的钢材；与物料接触的部件使用不锈钢加工制造。 7.1.5装置应具有自动上料、破碎、缩分、研磨、数据采集功能，具有自动报警功能，具有多工作站同时工作的功能。设备运行时不积料、不堵料。 7.1.6介电强度对各输人端和壳体间施加2.5kV试验电压，1min无击穿或闪络现象，绝缘电阻应大于 2M2. 7.1.7 自动制样设备的试验方法见附录A。 7.1.8低压成套开关设备设计应符合GB50054低压配电设计规范要求。 7.2原辅物料基本参数
对原辅物料基本参数要求见表1。
表1原辅物料基本参数表样 品
出料粒度a /mm ≤0.2 0.2 ≤0.074 ≤0. 074 ≤0. 074
样品特点
样品分类
水分空气干燥空气干燥空气干燥空气干燥空气干燥
人料粒度/mm
试样重量/kg
2~5 2~5 2~5 2~5 2~5
硬度较普通铁矿石小硬度较普通铁矿石小硬度较普通铁矿石大
≤13 ≤13 ≤10 ≤10 ≤10
煤炭类焦炭类球团类普通矿石类石灰石、萤石等
硬度较普通铁矿石稍小
出料粒度按相应标准要求执行，自动制样靠调节时间控制样品出料粒度，可最终保证所有试样达到粒度要求。
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7.3 工作环境要求
对工作环境的要求为： a）环境温度：0℃～40℃； b) 相对湿度：20%~90%； c）工作电源：（380土38)V、频率（50土2.5)Hz、功率不小于30kW； d) 压缩空气：气源应达到GB/T13277.1中规定的标准； c) 气源压力：（0.5±0.1)MPa。
7.4主要部分 7.4.1机械 7.4.1.1制样工作站 7.4.1.1.1制样工作站由斗提机、自动喂料器、破碎机、缩分器组成。其结构示意图见图4。
2
说明：
斗提机； 2- 斗倒料位；
1-
自动喂料器；破碎机；
3- 4- 5 缩分两路阀； 6-
缩分器；闸板阀；
2
8- 接样瓶；
弃料管。
0
图4制样工作站结构示意图
4 YB/T4512—2016
7.4.1.1.2根据原辅物料的种类选用破碎机和研磨机的类型和规格。 7.4.1.1.3采用斗式提升机将原料自动运送到倒料位，倒人振动上料器中，要求运行平稳可靠。缩分器由料仓、二分器、溜管组合而成，其中二分器结构应符合GB474的要求。 7.4.1.1.4缩分器为整体密封式设计，采用不锈钢板制造，并配有振动器。 7.4.1.2自动输送单元
自动输送单元由主传送装置、空瓶传送装置、出料单元、条码扫描装置组成。其结构示意图见图5。
护罩 支架 传输线体
扫描仪物流小车导轮张紧轮
主动摩擦轮导轮组
P
A
理
o
拉
气缸 送瓶气缸挡瓶气缸安装弯板传输线体电机
电机 传动钢丝绳
出料平台
4
优
迪
皖AE EEKDEEXXEOEXOGXDO
o
图5自动输送单元结构示意图
7.4.2电气控制 7.4.2.1气动
气动部分为各动作提供所需压力，同时将电气控制系统给定的输人信号转化为相应的气缸动作输出，保证系统按设定的程序工作。气动工作压力为0.5MPa，气动额定流量为220L/min。 7.4.2.2控制系统 7.4.2.2.1控制部分由中央控制系统(CPU)、操作员控制板面（触摸屏）、ControllerLink通讯模块、串行通讯模块、数字量输入/输出模块和控制执行元件（传感器、限位开关等)组成。控制单元以PLC控制系统为核心部件，包括数据采集、系统控制、操作面板、贴标机控制、喷码机控制、封装机控制、计算机监控系统七个部分，PLC控制系统通过现场总线与上述部分相通信。 7.4.2.2.2数据采集是把现场各个检测信号采集到PLC控制系统中。 7.4.2.2.3 系统控制是实现开关量逻辑控制，根据工艺的逻辑要求通过电磁阀来控制执行机构（气缸）的运动。 7.4.2.2.4操作面板为操作员和机器提供信息交互平台。
5 YB/T4512—2016
7.4.2.2.5 5贴标机控制是对缩分好的物料瓶粘贴标签 7.4.2.2.6 5喷码机控制是对缩分好的物料瓶上标签进行标记，并喷印。 7.4.2.2.7封装机控制是对缩分好的物料瓶进行封装。 7.4.2.2.8计算机监控系统是对物料缩分的记录进行采集并保存、打印。 7.4.2.3控制系统操作流程
控制系统操作流程分为： a） 系统准备：包括外部电源、气源准备，PLC控制系统准备，数据库相关软件准备； b) 恢复系统初始位置（只可通过手动模式执行此操作）； c) 自动模式下启动以下设备： 1） 用扫描仪扫描来料条码信息，对应工作站黄灯亮起； 2） 扫描仪扫描操作工人的条码信息，对应工作站料仓门打开，放人来料，按下启动按钮，工作站绿
灯亮起开始制样工作；
3） 指定工位取样； 4） 取样结束后，集样杯接完存样； 5） 封口机自动封口； 6） 封口后随行夹具到达出口指定扫描位，固定条码扫描器扫描随行夹具上的条码，相应制样信息
被保存；
7）操作工用扫描器扫描装有存样的随行夹具上条码，条码打印机自动打出相应的信息标签，贴于存样瓶上：
d）手动模式下启动设备：按触摸屏主画面“手动操作”按钮，进人“手动选择”画面，选择相应的机构，在确认气源气压满足、急停在释放状态下，且动作允许即可对该机构的气缸、电机进行手动操作。手动操作要求由经过培训的专业人员操作完成。 8环境保护 8.1自动制样装置中密封与除尘要求：各工作站及主传送带为整体全密封设计，表面盖板均为钢板制作，可确保设备在工作时符合环保要求。 8.2系统噪声控制应符合相应的环境卫生标准。 8.3工作站内易产生灰尘的部位设有除尘设施，将粉尘排放到除尘袋集中处理。 9维护与安全 9.1设备维护 9.1.1在每个工作站两侧及主传送带两侧设有多个开启窗口，方便维护、检修及日常清扫。开启窗口均设有安全锁，只有管理员可以开锁，可有效防止人为于扰。 9.1.2制样装置中各部分均应按设备要求定期维护和保养。 9.2安全 9.2.1自动制样装置操作人员需经培训上岗。 9.2.2操作人员应严格执行安全操作规程。 9.2.3制样工作之前，工作人员要对设备进行安全检查，确保设备处于完好状态。 9.2.4制样过程中，相应作业区周围禁止闲散人员停留，杜绝人为干扰制样结果的准确性，操作人员应处于指定工作位置。 9.2.5工作过程中发现设备异常应及时停止工作，反映给相关人员进行处理。 9.2.6制样过程结束后，工作人员要对工作环境及设备表面进行清理和清洁。 6