荊正平 王錳

（武昆股份制造管理部）

1 前言

隨著鋼鐵行業(yè)智能化、自動(dòng)化設(shè)備的不斷發(fā)展，對(duì)于塊礦物料的取樣乃至制樣等檢測(cè)過(guò)程的技術(shù)也逐漸趨于成熟，在國(guó)內(nèi)已有成功應(yīng)用的案例。機(jī)械取樣技術(shù)雖已在昆鋼公司內(nèi)部使用多年，但對(duì)于塊狀物料的取樣乃至自動(dòng)化控制進(jìn)行塊狀物料粒級(jí)組成篩分和其它在線試驗(yàn)技術(shù)一直未有實(shí)施。長(zhǎng)期以來(lái)仍采用人工取樣，勞動(dòng)強(qiáng)度大，取樣代表性不強(qiáng)問(wèn)題日益突出。

2 調(diào)研與分析

（1）目前新區(qū)進(jìn)廠的焦炭均為汽車(chē)運(yùn)輸，驗(yàn)收卸貨的方式有兩種：一種是直接落地卸貨，此方式由于汽車(chē)落地卸貨的地點(diǎn)存在不確定性，故在此情況下不具備自動(dòng)取樣條件，還將繼續(xù)采用人工取樣來(lái)完成樣品采集，樣品采集完成后后續(xù)檢驗(yàn)項(xiàng)目采用機(jī)械自動(dòng)檢測(cè)方式；第二種汽車(chē)卸料到汽車(chē)受料倉(cāng)后通過(guò)皮帶運(yùn)輸?shù)礁郀t焦炭倉(cāng)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查看皮帶走向，在受料倉(cāng)下皮帶運(yùn)輸端部具備自動(dòng)取樣條件，自動(dòng)取樣完成后再自動(dòng)進(jìn)行后續(xù)檢驗(yàn)檢測(cè)。

（2）預(yù)建設(shè)的焦炭自動(dòng)取制樣設(shè)備是在一處空地處，沒(méi)有房屋建筑可以搭接，故需考慮房屋基礎(chǔ)設(shè)施。同時(shí)此處也需新建一個(gè)新的汽車(chē)受料倉(cāng)用于皮帶運(yùn)輸焦炭至高爐。另涉及自動(dòng)取樣部分功能需搭建于新汽車(chē)受料倉(cāng)皮帶運(yùn)輸某個(gè)部位，與煉鐵廠溝通、查閱受料倉(cāng)的具體位置、尺寸、皮帶走向、與已有皮帶搭接方式等設(shè)計(jì)資料。確定自動(dòng)取樣機(jī)與受料倉(cāng)運(yùn)輸皮帶的搭接位置：位于新建受料倉(cāng)運(yùn)輸皮帶和老皮帶搭接處配置自動(dòng)取樣裝置。該位置位于皮帶端部，可實(shí)現(xiàn)皮帶運(yùn)輸焦炭端部取樣功能，這種方式所取樣品代表性優(yōu)于皮帶中部的位置。

（3）考慮所有功能需實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)完成，在樣品取出來(lái)之后所有檢驗(yàn)過(guò)程均需做好相關(guān)銜接功能，由于車(chē)輛卸貨是逐車(chē)進(jìn)行，整個(gè)取樣過(guò)程也是逐車(chē)取樣，取樣時(shí)間較長(zhǎng)，故后續(xù)檢驗(yàn)設(shè)備如和取樣設(shè)備同時(shí)開(kāi)啟運(yùn)行則需運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，勢(shì)必造成一定量的電力資源浪費(fèi)和設(shè)備磨損。為解決此問(wèn)題，在整個(gè)檢驗(yàn)流程中設(shè)計(jì)了一個(gè)樣品暫存?zhèn)}，用于所取樣品暫時(shí)存放，在該批次車(chē)輛取樣完成后，再進(jìn)行后續(xù)檢驗(yàn)流程。

（4）通過(guò)以上實(shí)地調(diào)研及分析，考慮當(dāng)運(yùn)輸車(chē)輛進(jìn)廠后，直接卸貨到受料倉(cāng)，在受料倉(cāng)下皮帶運(yùn)輸端部配置相關(guān)設(shè)施，以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)取樣制樣流程。設(shè)計(jì)流程見(jiàn)圖1。

圖1 在受料倉(cāng)處配置皮帶自動(dòng)取制樣裝置

3 研制思路

3.1 確定取樣方式

皮帶取樣根據(jù)取樣位置可分為中部和端部。而從現(xiàn)場(chǎng)條件來(lái)看，建設(shè)皮帶端部采樣機(jī)具有位置條件。全斷面端部采樣技術(shù)有皮帶正面取樣和側(cè)面取樣兩種方式，對(duì)比三種取樣位置取樣代表性和效果的優(yōu)劣，見(jiàn)表1，為更好體現(xiàn)取樣代表性，確定最終取樣方式為側(cè)面，見(jiàn)圖2。

表1 三種取樣位置對(duì)比

圖2 皮帶端部側(cè)面自動(dòng)取制樣裝置

3.2 確定合適的取樣位置和取樣頭寬度

焦炭落在皮帶上之后，經(jīng)過(guò)皮帶不斷震動(dòng)傳輸，小顆粒焦炭勢(shì)必會(huì)越來(lái)越貼近皮帶運(yùn)輸表面，大顆粒焦炭在上，小顆粒焦炭在下的情況，當(dāng)運(yùn)輸?shù)狡Ф瞬繒r(shí)，皮帶上運(yùn)輸焦炭跌落時(shí)將會(huì)呈現(xiàn)拋物線形狀的狀態(tài)，且大顆粒焦炭在遠(yuǎn)離皮帶一側(cè)，小顆粒焦炭（包含焦末）將會(huì)出現(xiàn)在貼近皮帶一側(cè)，如圖3 所示。

圖3 不同粒度焦炭從皮帶跌落示意

同時(shí)以皮帶端部軸線為中心線，越往下物料跌落所形成的拋物面越寬，想要截取全斷面物料就需要更寬的取樣頭，由于卸料倉(cāng)下料口大小固定，皮帶運(yùn)輸速度固定，物料在皮帶表面堆砌的高度將會(huì)一定，因此皮帶端部焦炭自由跌落時(shí)的拋物面寬度在一定高度時(shí)將會(huì)固定。

皮帶運(yùn)輸過(guò)程中，通過(guò)圖所示“3 皮帶端部”位置進(jìn)行取樣，則取樣頭所處高度的選擇非常重要。為保證運(yùn)輸皮帶的正常運(yùn)行，皮帶取樣過(guò)程中取樣頭不能影響皮帶運(yùn)行為基本原則，以皮帶端部轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸心線為水平線，取樣頭深入位置高于水平線位置，則取樣過(guò)程中貼近皮帶位置的物料將不能被取到，同時(shí)由于物料跌落過(guò)程中對(duì)取樣頭產(chǎn)生較大沖擊力，取樣位置若置于水平線以上，則很可能對(duì)皮帶造成傷害。因此合理的取樣位置應(yīng)置于水平線以下，這樣不僅可以避免取樣頭在沖擊力作用下對(duì)皮帶的傷害，同時(shí)還能取到貼近皮帶的位置，保證了取樣的代表性，通過(guò)實(shí)際觀查和測(cè)量，水平線下貼近水平線位置為最佳取樣位置，此時(shí)只需測(cè)量物料形成拋物面的寬度，即可滿足既不對(duì)皮帶造成傷害，貼近皮帶位置的小顆粒焦炭可以取到，同時(shí)物料跌落對(duì)取樣頭產(chǎn)生的沖力相對(duì)較小。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量，皮帶運(yùn)輸物料過(guò)程中此位置物料跌落形成的拋物面寬度基本為400 mm，因此決定取樣頭的寬度為400 mm。

3.3 全流程設(shè)備搭接

皮帶運(yùn)輸位置和皮帶取樣位置、方式確定了以后，需要確定后續(xù)檢測(cè)設(shè)備的擺放位置和搭接方式。經(jīng)過(guò)多次現(xiàn)場(chǎng)勘查和交流探討，最終確定的設(shè)備搭接方式如圖4 所示，可以滿足所取樣品后續(xù)的檢驗(yàn)要求。

包含的主要設(shè)備清單見(jiàn)表2。

表2 焦炭皮帶自動(dòng)取制樣裝置配置清單

4 取樣合規(guī)性確認(rèn)

4.1 確定取樣量

在確定了料倉(cāng)暫存功能后，對(duì)于暫存?zhèn)}的大?。纱鎯?chǔ)多少樣品）需要通過(guò)計(jì)算獲得。根據(jù)GB/T 1997-2008《焦炭試樣的采取和制備》[1]及KGG73G006《崗位規(guī)程（生產(chǎn)方）》(原材料檢驗(yàn)取樣轉(zhuǎn)樣篇)第1 版[3]相關(guān)要求，焦炭各類(lèi)樣品樣品量如下：

①用于熱態(tài)、冷態(tài)檢測(cè)的樣品量應(yīng)≥80 kg；

②用于水分、成分樣和粒度檢測(cè)的樣品量應(yīng)≥100 kg；

③結(jié)合前兩條用于焦炭所有檢測(cè)項(xiàng)目樣品總量應(yīng)≥180 kg；

④冷態(tài)檢測(cè)樣品量要求50 kg，同時(shí)粒度必須＞60 mm，通過(guò)對(duì)四月進(jìn)廠的6 種焦炭計(jì)算了焦炭中＞60 mm 部分占比，以確保取樣量通過(guò)篩分之后滿足冷態(tài)轉(zhuǎn)鼓配鼓的要求，見(jiàn)表3。

表3 四月進(jìn)廠的6 種焦炭粒級(jí)占比

通過(guò)表3 可以看出，按＞60 mm 部分占比即為≥80 mm 和-80+60 mm 部分之和最小值為25.03 %。因此為保證最終所取樣品＞60 mm 部分能滿足50 kg，則所取樣品量應(yīng)大于50 kg/25.03%=199.76 kg。

綜合以上4 組條件，所取焦炭樣品如要滿足所有檢測(cè)項(xiàng)目，則最小取樣量應(yīng)大于199.76 kg。因焦炭密度為500 kg/m3。設(shè)樣品暫存?zhèn)}的容積為x，則x=（199.76 kg/500 kg/m3）=0.40 m3。故暫存?zhèn)}的容積須≥0.40 m3才能滿足樣品量的需求。這一數(shù)據(jù)是滿足基本條件時(shí)的容積，為確保所取樣品可滿足要求，在發(fā)生極端情況也能滿足樣品量，將暫存?zhèn)}容積設(shè)定為0.60 m3，此時(shí)樣品量可達(dá)到0.6 m3×500 kg/m3=300 kg。

通過(guò)大量的試驗(yàn)，最終取樣量定為約260 kg即可滿足各種樣品總的樣品量需求，同時(shí)對(duì)整個(gè)流程中的三個(gè)二分器進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證每個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目的最終樣品量滿足要求，最終各個(gè)環(huán)節(jié)的樣品量如表4 所示：

表4 各檢驗(yàn)環(huán)節(jié)所需樣品量

4.2 確定取樣頻次

在總的取樣量260 kg 確定之后，需進(jìn)一步確定取樣頻次，保證所取樣品總量滿足要求，同時(shí)具有良好的取樣代表性。實(shí)際當(dāng)中進(jìn)廠新區(qū)的焦炭品種較多，最多時(shí)每天在5-6 個(gè)品種，每個(gè)品種的車(chē)輛會(huì)安排在拉運(yùn)車(chē)輛到齊后統(tǒng)一卸車(chē)。（少數(shù)情況下當(dāng)同一品種同一天進(jìn)廠量較大時(shí)，可能會(huì)分兩批次進(jìn)行集中卸車(chē)。）

進(jìn)廠車(chē)型分為平板車(chē)和自卸車(chē)，由于兩種車(chē)型卸貨方式及裝運(yùn)重量不同而導(dǎo)致最終的卸貨時(shí)間不同，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)時(shí)，平板車(chē)平均卸車(chē)時(shí)間為15 分鐘/車(chē)，自卸車(chē)平均卸車(chē)時(shí)間為5 分鐘/車(chē)。

平板車(chē)小時(shí)卸貨量為：60 分鐘/10（分鐘/車(chē)）×40（噸/車(chē)）=240 噸。

集裝箱車(chē)小時(shí)卸貨量為：60 分鐘/4（分鐘/車(chē)）×22（噸/車(chē)）=330 噸。

焦炭料倉(cāng)及倉(cāng)下皮帶設(shè)計(jì)運(yùn)輸量為250 t/h（即4.17 t/min），不管是哪種車(chē)型，每小時(shí)卸料量均可基本滿足或滿足有余，因此可基本保證倉(cāng)下皮帶運(yùn)輸過(guò)程中有物料，只要采用隨機(jī)取樣方式，在一定時(shí)間運(yùn)輸時(shí)間內(nèi)取一定的次數(shù)，即可滿足總的取樣量。

那么當(dāng)進(jìn)廠車(chē)數(shù)一定時(shí)，卸車(chē)總時(shí)長(zhǎng)就已確定。同時(shí)總的取樣量已定、取樣頭大小已定即每次取樣量已定，那么要在固定卸車(chē)總時(shí)長(zhǎng)內(nèi)取夠總的取樣量，取樣次數(shù)就可以確定：

取樣次數(shù)=取樣總量/取樣頭單次取樣量；

兩次取樣動(dòng)作之間時(shí)間間隔=倉(cāng)下皮帶運(yùn)送總時(shí)長(zhǎng)/（取樣次數(shù)-1）；

通過(guò)以上分析，則兩次取樣動(dòng)作之間的時(shí)間間隔（x）計(jì)算方法具體如下：x=進(jìn)廠總量/（取樣總量/取樣頭單次取樣量-1），分鐘。

5 比對(duì)結(jié)果

焦炭皮帶自動(dòng)取制樣裝置基本建設(shè)完成后，開(kāi)展了機(jī)械與人工所取樣品結(jié)果比對(duì)工作。對(duì)同一批樣品同時(shí)進(jìn)行機(jī)械取樣和人工取樣的平行試驗(yàn)，對(duì)比兩種方式的關(guān)鍵指標(biāo)，包括冷態(tài)、熱態(tài)、焦末、水分結(jié)果，以確保機(jī)械所取樣品代表性滿足要求。對(duì)2021 年4 月進(jìn)廠的三種焦炭進(jìn)行了比對(duì)試驗(yàn)，對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表5～表7：

表5 第1 組試驗(yàn)三批本部干熄焦

表6 第2 組試驗(yàn)三批師宗焦

表7 第3 組試驗(yàn)三批外購(gòu)焦

開(kāi)展的三組試驗(yàn)當(dāng)中，既有昆鋼的自產(chǎn)焦，又有外購(gòu)焦；既有干熄焦，又有水熄焦；既有頂裝焦、又有搗鼓焦?？梢哉f(shuō)本次所對(duì)比的焦炭品種覆蓋了昆鋼新區(qū)目前所有中類(lèi)的焦炭，其對(duì)比意義具有很強(qiáng)的代表性。

從表5～表7 可以看出，對(duì)于進(jìn)廠焦炭所關(guān)注的多個(gè)指標(biāo)，通過(guò)機(jī)械取樣和人工取樣后開(kāi)展的各種試驗(yàn)結(jié)果的偏差均在國(guó)標(biāo)允許范圍以內(nèi)，說(shuō)明機(jī)械取樣和人工取樣的試驗(yàn)結(jié)果之間只存在系統(tǒng)性偏差，不存在取樣方式帶來(lái)的誤差。

同時(shí)，通過(guò)以上數(shù)據(jù)我們可以發(fā)現(xiàn)：

（1）機(jī)械取樣和人工取樣的冷態(tài)結(jié)果和熱態(tài)結(jié)果無(wú)單向偏差，偏差值有正有負(fù)，說(shuō)明機(jī)械取樣和人工取樣帶來(lái)的是系統(tǒng)偏差，是合理的。

（2）但對(duì)于焦末和水分結(jié)果來(lái)看，雖然其偏差結(jié)果在允差范圍內(nèi)，但對(duì)比結(jié)果存在明顯的單向偏差。為此，通過(guò)對(duì)比結(jié)果分析，探究了為什么機(jī)械取樣的焦末和水分比人工取樣的結(jié)果偏高。

①焦末結(jié)果偏高的同時(shí)水分結(jié)果也偏高，這一趨勢(shì)是符合焦炭物理特性的。通常來(lái)說(shuō)，焦末吸水量較塊狀焦炭多，因此焦末高則水分高是合理的。

②機(jī)械取樣的焦末含量比人工取樣的高。通過(guò)對(duì)比人工取樣方式和機(jī)械取樣方式即可發(fā)現(xiàn)這一過(guò)程是可以理解的。焦炭取樣過(guò)程上描述，人工取樣時(shí)應(yīng)扒去附著在焦炭表面的焦末，再進(jìn)行人工取樣；而全斷面端部取樣機(jī)在取樣時(shí)截取的是皮帶的全截面，沒(méi)有人為去掉焦炭表面附著焦末的動(dòng)作，故其采取樣品的焦末含量高于人工所取樣品，是正常的。

（3）通過(guò)以上對(duì)比和分析，可以得出以下結(jié)論：

①機(jī)械取樣的試驗(yàn)結(jié)果和人工取樣試驗(yàn)結(jié)果存在一定偏差，但此偏差屬于系統(tǒng)性偏差，和取樣方式?jīng)]有關(guān)系。

②機(jī)械取樣的焦末和水分要略高于人工取樣，其結(jié)果也屬正常范圍，更可以說(shuō)明機(jī)械取樣的代表性比人工取樣更好，更切合焦炭實(shí)物的實(shí)際狀態(tài)。

6 成果與創(chuàng)新

6.1 實(shí)施成果

（1）真正實(shí)現(xiàn)塊狀物料全斷面取樣，取樣代表性符合實(shí)物真實(shí)情況。本次全自動(dòng)取樣位置定于皮帶端部，并從皮帶側(cè)面進(jìn)入采樣，物料從皮帶運(yùn)輸自然下落過(guò)程中形成的物料全斷面所有位置均可成功取到，包括位于皮帶表面上的小粒度焦炭，所取樣品客觀真實(shí)地反應(yīng)了物料應(yīng)有狀態(tài)。

（2）實(shí)現(xiàn)了塊狀物料自動(dòng)取樣問(wèn)題。新區(qū)從建廠開(kāi)始，進(jìn)廠焦炭一直采用人工取樣，勞動(dòng)強(qiáng)度大，取樣代表性不強(qiáng)，同時(shí)人工取樣管控困難，存在較大廉潔風(fēng)險(xiǎn)。機(jī)械自動(dòng)取樣替代人工取樣，很好地解決了人工取樣存在的問(wèn)題。

（3）焦炭粒級(jí)組成是焦炭檢驗(yàn)主要指標(biāo)之一，焦炭皮帶自動(dòng)取制樣裝置的實(shí)施，成功實(shí)現(xiàn)焦炭粒度的自動(dòng)檢測(cè)。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)取樣后，取樣代表性增強(qiáng)，在取樣完成后，首先稱量樣品總重，焦炭5級(jí)粒度情況，通過(guò)震動(dòng)給料機(jī)緩慢給料，逐級(jí)篩分，實(shí)現(xiàn)了焦炭粒級(jí)組成的自動(dòng)篩分、自動(dòng)稱量、自動(dòng)計(jì)算各粒級(jí)占比。

（4）在焦炭粒級(jí)篩分完成之后，按＞80 mm和60 mm-80 mm 部分實(shí)際重量比例進(jìn)行冷態(tài)轉(zhuǎn)鼓試樣配鼓。配鼓樣品粒度經(jīng)自動(dòng)篩分后滿足試驗(yàn)要求，同時(shí)配鼓比例滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，配鼓重量可進(jìn)行配置，經(jīng)過(guò)不斷的摸索試驗(yàn)，最終設(shè)定機(jī)械自動(dòng)配鼓冷態(tài)試樣55 kg，滿足國(guó)標(biāo)要求50 kg。

（5）實(shí)現(xiàn)了棄料自動(dòng)收集，集中處理。在機(jī)械篩篩分完成后，分別稱量并計(jì)算焦炭各粒度重量級(jí)粒度組成，完成冷態(tài)試樣配鼓后，剩余物料由設(shè)備通過(guò)皮帶運(yùn)輸?shù)焦潭ㄎ恢?，集中擺放集中處理，減少了人工搬運(yùn)物料帶來(lái)的勞動(dòng)強(qiáng)度。

（6）通過(guò)三級(jí)二分裝置，自動(dòng)同時(shí)完成焦炭粒度篩分樣品、成分水分樣品、焦炭熱態(tài)試驗(yàn)樣品、焦炭備用樣品的自動(dòng)分取，全過(guò)程無(wú)需人工干預(yù)自動(dòng)完成，且各種試樣比例合適，各種試驗(yàn)樣品占比見(jiàn)表8。

表8 各種試驗(yàn)樣品占比

（7）高清數(shù)字式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了對(duì)取制樣全過(guò)程、關(guān)鍵點(diǎn)的無(wú)死角全覆蓋實(shí)時(shí)監(jiān)控和記錄，即可對(duì)整個(gè)取制樣過(guò)程進(jìn)行還原，也可通過(guò)視頻查看整個(gè)過(guò)程是否存在人為干預(yù)的影響，增加了廉潔風(fēng)險(xiǎn)防控手段。

6.2 技術(shù)創(chuàng)新

機(jī)械取樣技術(shù)雖已在昆鋼公司內(nèi)部使用多年，但對(duì)于塊狀物料的取樣乃至自動(dòng)化控制進(jìn)行塊狀物料粒級(jí)組成篩分和其它在線試驗(yàn)技術(shù)一直未有實(shí)施。在原燃料進(jìn)廠檢驗(yàn)環(huán)節(jié)自動(dòng)化技術(shù)不斷發(fā)展的前提下，開(kāi)展塊狀物料自動(dòng)化流程，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況結(jié)合功能需求進(jìn)行了不斷完善，最終完成了初設(shè)全部功能，在實(shí)施過(guò)程中產(chǎn)生的創(chuàng)新點(diǎn)如下：

（1）改進(jìn)了塊狀物料皮帶取樣方式，對(duì)原來(lái)已有的皮帶中部采樣技術(shù)進(jìn)行了研究分析，對(duì)比端部取樣效果。最終采用端部方式替代中部取樣方式，對(duì)于塊狀物料，取樣代表性大幅增強(qiáng)。

（2）結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件，對(duì)原設(shè)計(jì)的皮帶正前方端部取樣方式進(jìn)行改進(jìn)，采用皮帶端部側(cè)方位全斷面取樣替代皮帶端部正前方位置的取樣，取樣代表性滿足要求，同時(shí)取樣設(shè)備占地面積小，不影響皮帶正常運(yùn)行和檢修。

（3）真正意義上實(shí)現(xiàn)了塊狀物料從取樣、制樣、粒級(jí)在線檢測(cè)、試驗(yàn)樣品自動(dòng)選取、自動(dòng)配比、自動(dòng)棄料的全套功能，在昆鋼塊狀物料全自動(dòng)取制樣技術(shù)方面取得巨大進(jìn)步。

（4）由于皮帶取樣位置和制樣位置垂直高度相差較大，而所取樣品需通過(guò)皮帶運(yùn)輸。為了防止所取樣品在提升運(yùn)輸過(guò)程中滑落的問(wèn)題，采用槽型皮帶替代傳統(tǒng)皮帶，實(shí)現(xiàn)了接近30°傾角皮帶運(yùn)輸塊狀物料而沒(méi)有出現(xiàn)物料回撒情況。

（5）實(shí)現(xiàn)了焦炭五級(jí)粒級(jí)組成自動(dòng)在線檢測(cè)、焦炭冷態(tài)試驗(yàn)樣品自動(dòng)配鼓、熱態(tài)樣品自動(dòng)分取、水分樣品自動(dòng)分取等全自動(dòng)功能，徹底取消了人工參與檢驗(yàn)過(guò)程的歷史，大幅增強(qiáng)檢測(cè)結(jié)果的客觀公正性。

7 結(jié)論

（1）塊狀物料全自動(dòng)取制樣一直以來(lái)都是檢驗(yàn)環(huán)節(jié)的難題，特別是取樣代表性問(wèn)題，采用汽車(chē)采樣機(jī)等設(shè)備采取樣品時(shí)會(huì)對(duì)物料原始形狀進(jìn)行破壞，同時(shí)各種粒級(jí)樣品無(wú)法保證均勻采取，從而所取樣品代表性不足。目前來(lái)說(shuō)唯一可行方法為皮帶取樣，而皮帶取樣最好的方式是端部截取樣品，這樣樣品采取時(shí)取樣裝置不會(huì)對(duì)焦炭外形影響，而且塊狀物料各粒級(jí)均可均勻取到，其代表性具有真實(shí)性。取樣總樣量＞260 kg，可同時(shí)滿足多種試驗(yàn)樣品量，其中粒級(jí)檢測(cè)樣量約占65 %，成分水分樣量約占5 %，熱態(tài)樣量約占20 %，剩余10 %為備用樣。

（2）在原燃料檢驗(yàn)過(guò)程中，另一個(gè)主要問(wèn)題是人工參與檢驗(yàn)過(guò)程的問(wèn)題。而解決此問(wèn)題的方式就是采用全自動(dòng)方式進(jìn)行檢測(cè)作業(yè)，徹底隔絕人與物料，從而更能提高檢驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程的客觀公正性。對(duì)于質(zhì)檢業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)，全自動(dòng)裝置不僅能提升檢驗(yàn)檢測(cè)效率，降低職工勞動(dòng)強(qiáng)度，更為主要的是降低人為參與檢驗(yàn)工作存在的廉潔風(fēng)險(xiǎn)。效率提高體現(xiàn)在兩方面：一是以每天進(jìn)廠50 車(chē)焦炭舉例，原人工取樣時(shí)間約3分鐘/車(chē)，每天可節(jié)省2.5 h；粒度篩分檢測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)出時(shí)間由原來(lái)平均耗時(shí)約12 小時(shí)，到現(xiàn)在的0.5 小時(shí)完成，實(shí)際時(shí)間縮短了95.83 %。

（3）設(shè)計(jì)之初充分考慮了現(xiàn)存的各種問(wèn)題，同時(shí)外出考察，學(xué)習(xí)同行業(yè)先進(jìn)的做法，再結(jié)合昆鋼新區(qū)焦炭進(jìn)廠檢驗(yàn)流程和位置等條件，在充分論證其可行性后設(shè)計(jì)出了整體流程。經(jīng)過(guò)近半年的努力終于成功實(shí)施完成，達(dá)到預(yù)設(shè)目標(biāo)。后經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)不斷的調(diào)試，對(duì)焦炭皮帶自動(dòng)取制樣裝置功能再次修改完善。目前進(jìn)廠新區(qū)的焦炭，從卸料口卸貨的可很好采用全自動(dòng)流程進(jìn)行取制樣檢驗(yàn)工作，而落地部分也只有經(jīng)人工取樣后再經(jīng)過(guò)自動(dòng)制樣流程。自設(shè)備正式投入使用以來(lái)，運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定良好。徹底解決了焦炭進(jìn)廠檢驗(yàn)環(huán)節(jié)取樣代表性和人工參與檢驗(yàn)的問(wèn)題。

（4）在昆鋼公司，玉鋼公司、云煤公司進(jìn)廠焦炭檢驗(yàn)業(yè)務(wù)也和昆鋼新區(qū)一樣，存在相同的問(wèn)題。焦炭皮帶自動(dòng)取制樣裝置的技術(shù)路線和研究成果具有前瞻性和引領(lǐng)性，完全可在玉鋼公司、云煤公司進(jìn)行推廣，同時(shí)新區(qū)二期建設(shè)時(shí)可借鑒本案例，提前作出全面統(tǒng)籌考慮，在焦炭皮帶自動(dòng)取制樣裝置的基礎(chǔ)上增加冷態(tài)轉(zhuǎn)鼓在線檢測(cè)等更加先進(jìn)的技術(shù)，從而使焦炭檢驗(yàn)工作從進(jìn)廠取樣、過(guò)程檢測(cè)、樣品制備等全流程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)。