流程考查取样器设计方法及其装置

技术领域

本申请涉及铜矿冶炼技术领域，特别是一种流程考查取样器设计方法。

背景技术

通过流程考查可了解选矿工艺流程中各作业、各工序、各机组的生产现状和存在问题，并根据考查结果对工艺生产流程在质和量方面进行全面性分析和评价，为制定和修改技术操作规程提供依据，查明冶炼生产中出现异常情况的原因，提出改进的措施和解决的办法。

现有流程考查中质量流程考查需要测定的数据规模量较大，取样点也多，流程考查计划的取样时间根据生产时间决定，一般为6～8小时，每隔半小时取样一次。每次各取样点的取样量需要基本一致，每次取样时需一人取一个选别进行作业，一个选别作业包括2～4台浮选机，每台浮选机一次设置5个以上取样点，共需要进行10～20次取样，人员操作频次较多。

现有流程考查取样装置通常都是位置固定的取样装置，如CN201020297185.4中公开的勺口宽度可调式取样勺。确定取样装置结构后根据取样装置设计取样点，而且在流程考查过程中受制于所处环境往往存在一些较难取样的点，由于可进入空间较小，或者距离操作平台较远，现有取样装置不能对该点进行取样，现场流程考查过程中，往往只能忽略此部分取样点，通过设置其它取样点来推算该位置的生产指标，导致该部分取样点的数据准确性不够，所得结果代表性差，对生产的指导性不足。

流程考查过程中，受制于设备取样口周围环境，存在一部分设计取样点无法取样的情况或取样装置无法进入取样口的情况，现有解决方法为在该设计取样口周围取样，导致所取样品代表性不强。

发明内容

本申请针对上述技术问题，提供了一种流程考查取样器设计方法，该方法可根据现场生产实际情况，设计适用于现场生产的取样装置，确保流程考查数据的准确性。

本申请提供了一种流程考查取样器设计方法，所用取样器包括：取样杆、取样装置；取样装置设置于取样杆一端；所用取样装置包括：梯形体、半圆柱体；半圆柱顶面设置敞口并与梯形体的底面相连通；梯形体的顶面设置敞口；梯形体的顶面面积大于梯形体的底面面积；半圆柱体内壁为光滑的曲面；

该方法包括以下步骤：

步骤S1：获取流程考查中设计的任一取样点到离该点最近操作平台的水平距离h

步骤S2：根据所测数据分别计算取样杆最短长度L以及取样杆与取样装置之间的夹角θ，夹角θ按下式计算：

取样杆最短长度L按下式计算：

步骤S3：按下式确定梯形体顶面敞口宽度b

按下式得到取样装置的容量V：

其中，1000为该取样点的样品质量，设定为1000g；n为流程考查过程中取样点的取样次数；n为取样次数；ρ为矿石真比重；C为取样点样品的浓度范围；

梯形体高度h按下式确定：

h＝A-1

其中，A为该取样点上方可允许通行区域最小入口的长；

按下式计算梯形体顶边与斜边的夹角θ

其中，B为该取样点上方可允许通行区域最小入口的宽；

梯形体顶面敞口长度L

步骤S4：根据所得取样装置各项尺寸参数制作取样装置及取样杆后，焊接得到取样器。

优选地，步骤S1中浓度范围C通过日常生产检测得出；矿石真比重ρ取磨矿作业入料样品使用试验室测量真比重的方法测量得到。

优选地，取样过程总耗时8小时；每30分钟取一次样；现场取样操作为一人负责多个取样点。

优选地，取样点的样品质量为1000g样品，分为7份。

优选地，第一份样为100g用于多元素分析；第二份样为100g用于粒度分析；第三份样为100g用于工艺矿物学分析；第四份样为100g用于单元素物相分析；第五份样为100g用于细度分析；第六份样为100g用于水析；份样为400g样品作为备用样品，用于指标校核分析。

优选地，取样点为粗选加入返回中矿后的矿浆取样点或精选Ⅱ加入返回中矿后的矿浆取样点。

本申请的另一方面还提供了一种上述方法用的设计装置，包括：

参数获取模块，用于获取流程考查中设计的任一取样点到离该点最近操作平台的水平距离h

第一计算模块，用于根据所测数据分别计算取样杆最短长度L以及取样杆与取样装置之间的夹角θ，夹角θ按下式计算：

取样杆最短长度L按下式计算：

第二计算模块，用于按下式确定梯形体顶面敞口宽度b

按下式得到取样装置的容量V：

其中，1000为该取样点的样品质量，设定为1000g；n为流程考查过程中取样点的取样次数；n为取样次数；ρ为矿石真比重；C为取样点样品的浓度范围；

梯形体高度h按下式确定：

h＝A-1

其中，A为该取样点上方可允许通行区域最小入口的长；

按下式计算梯形体顶边与斜边的夹角θ

其中，B为该取样点上方可允许通行区域最小入口的宽；

梯形体顶面敞口长度L

制作模块，用于根据所得取样装置各项尺寸参数制作取样装置及取样杆后，焊接得到取样器。

优选地，参数获取模块中浓度范围C通过日常生产检测得出；矿石真比重ρ取磨矿作业入料样品使用试验室测量真比重的方法测量得到。

优选地，取样过程总耗时8小时；每30分钟取一次样；现场取样操作为一人负责多个取样点。

优选地，取样点的样品质量为1000g样品，分为7份。

本申请能产生的有益效果包括：

1)本申请所提供的流程考查取样器设计方法，通过获取采样点周围区域相关参数、采样点的各项尺寸参数以及测量该取样点矿浆样品的浓度C，矿石真比重ρ，设计取样装置容量V、测量该取样点所取样品最大粒度D

2)本申请所提供的流程考查取样器设计方法，采用该方法设计得到的取样器，能满足在流程考查取样过程中不允许用清水清洗取样装置的要求，该结构的取样装置内部结构和底部设置的光滑曲面，能在样品倾倒时避免样品沉积，提高所取样品的准确性，从而提高采用该方法设计所得取样器取样结果的代表性较强。

附图说明

图1为本申请提供的流程考查取样器设计方法流程示意图；

图2为本申请提供的取样器主视结构示意图；

图3为本申请提供的取样在主视结构示意图；

图4为本申请提供的取样装置俯视示意图；

图5为本申请对比例中所用取样器的主视结构示意图；

图6为本申请提供的流程考查取样器设计装置模块连接结构示意图；

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

本实施方案中所用控制器为现有结构，且控制电路通过本领域的技术人员简单的编程即可实现，属于本领域的公知常识，仅对其进行使用，不进行改造，故不再详细描述控制方式和电路连接。

本申请中未详述的且并不用于解决本申请技术问题的技术手段，均按本领域公知常识进行设置，且多种公知常识设置方式均可实现。

参见图1～4，本申请提供的流程考查取样器设计方法，所用取样器包括：取样杆、取样装置；取样装置设置于取样杆一端；所用取样装置包括：梯形体、半圆柱体；半圆柱顶面设置敞口并与梯形体的底面相连通；梯形体的顶面设置敞口；梯形体的顶面面积大于梯形体的底面面积；半圆柱体内壁为光滑的曲面；

该方法包括以下步骤：

步骤S1：获取流程考查中设计的任一取样点到离该点最近操作平台的水平距离h

步骤S2：根据所测数据分别计算取样杆最短长度L以及取样杆与取样装置之间的夹角θ，夹角θ按下式计算：

取样杆最短长度L按下式计算：

步骤S3：按下式确定梯形体顶面敞口宽度b

按下式得到取样装置的容量V：

其中，1000为该取样点的样品质量，设定为1000g；n为流程考查过程中取样点的取样次数；n为取样次数；ρ为矿石真比重；C为取样点样品的浓度范围；

梯形体高度h按下式确定：

h＝A-1

其中，A为该取样点上方可允许通行区域最小入口的长；

按下式计算梯形体顶边与斜边的夹角θ

其中，B为该取样点上方可允许通行区域最小入口的宽；

梯形体顶面敞口长度L

步骤S4：根据所得取样装置各项尺寸参数制作取样装置及取样杆后，焊接得到取样器。

采用该结构的取样装置连接设置于取样杆的一端上，在流程考查取样过程中不允许用清水对取样装置进行清洗，该结构的取样装置内部结构和底部设置的光滑曲面，能在样品倾倒时避免样品沉积，提高所取样品的准确性，从而提高采用该方法设计所得取样器取样结果的代表性较强。

按上述方法设计得到的取样器能进入设计取样点区域进行取样，且设计所得取样器能满足在设计取样点区域周围进行取样操作所需的活动空间，实现一次取样即可得到满足取样量要求的样本，还能在取样区域进行样品倾倒操作，有效降低取样操作频率，减少取样对生产的干扰和影响，提高所得采用结果的准确性和代表性，提高依据该采样器所得结果得到的流程考查结果准确性。

优选地，步骤S1中浓度范围C通过日常生产检测得出；矿石真比重ρ取磨矿作业入料样品使用试验室测量真比重的方法测量得到。

优选的，取样过程总耗时8小时；每30分钟取一次样；现场取样操作为一人负责多个取样点。

优选地，取样点的样品质量为1000g样品，分为7份。

优选地，第一份样为100g用于多元素分析；第二份样为100g用于粒度分析；第三份样为100g用于工艺矿物学分析；第四份样为100g用于单元素物相分析；第五份样为100g用于细度分析；第六份样为100g用于水析；份样为400g样品作为备用样品，用于指标校核分析。

本申请的另一方面还提供了一种上述方法用的设计装置，包括：

参数获取模块，用于获取流程考查中设计的任一取样点到离该点最近操作平台的水平距离h

第一计算模块，用于根据所测数据分别计算取样杆最短长度L以及取样杆与取样装置之间的夹角θ，夹角θ按下式计算：

取样杆最短长度L按下式计算：

第二计算模块，用于按下式确定梯形体顶面敞口宽度b

按下式得到取样装置的容量V：

其中，1000为该取样点的样品质量，设定为1000g；n为流程考查过程中取样点的取样次数；n为取样次数；ρ为矿石真比重；C为取样点样品的浓度范围；

梯形体高度h按下式确定：

h＝A-1

其中，A为该取样点上方可允许通行区域最小入口的长；

按下式计算梯形体顶边与斜边的夹角θ

其中，B为该取样点上方可允许通行区域最小入口的宽；

梯形体顶面敞口长度L

制作模块，用于根据所得取样装置各项尺寸参数制作取样装置及取样杆后，焊接得到取样器。

优选地，参数获取模块中浓度范围C通过日常生产检测得出；矿石真比重ρ取磨矿作业入料样品使用试验室测量真比重的方法测量得到。

优选地，取样过程总耗时8小时；每30分钟取一次样；现场取样操作为一人负责多个取样点。

优选地，取样点的样品质量为1000g样品，分为7份。

实施例

以下实施例中所用物料和设备，如无特殊说明均为商业渠道获得。

实施例1：

根据云南某选厂某粗选加入返回中矿后的矿浆取样点位置情况，该取样点采用现有结构的取样装置无法进行正常取样。

通过现场调查获取以下参数：该取样点到离该点最近操作平台的水平距离h

根据所得参数分别按以下公式计算得到所需参数：通过所测数据分别计算取样杆最短长度L以及取样杆与取样装置之间的夹角θ，夹角θ按下式计算：

取样杆最短长度L按下式计算：

按下式确定梯形体顶面敞口宽度b

按下式确定取样装置的容量V：

其中，1000为该取样点的样品质量，设定为1000g；n为流程考查过程中取样点的取样次数；n为取样次数；ρ为矿石真比重；C为取样点样品的浓度范围；

梯形体高度h按下式确定：

h＝A-1

其中，A为该取样点上方可允许通行区域最小入口的长；

按下式计算梯形体顶边与斜边的夹角θ

其中，B为该取样点上方可允许通行区域最小入口的宽；

梯形体顶面敞口长度为L

根据所得取样装置各项尺寸参数制作取样装置及取样杆后，焊接得到取样器。

根据以上参数按照上述公式计算得到：取样装置的梯形体顶面敞口的长度L

根据计算所得参数设计取样器，能在该点成功取到混合样品。

本实施例中所用取样点，无法采用现有市售取样器进行取样，现有用于该采用点的采样方法为:在该采样点周围区域其他采样点获取样品，并对根据所得其他采样点结果推算得到该点结果。由于无法进行实际采样，所得结果存在较大误差，无法准确代表该采样点实际数据。

实施例2

根据云南某选厂某精选Ⅱ加入返回中矿后的矿浆取样点位置情况，该取样点采用现有结构的取样装置无法进行正常取样。

通过现场调查获取以下参数：该取样点到离该点最近操作平台的水平距离h

按实施例1中各公式分别计算得到以下参数：

取样装置的上梯形长度L

本实施例中所用取样点，无法采用现有市售取样器进行取样，现有用于该采用点的采样方法为:在该采样点周围区域其他采样点获取样品，并对根据所得其他采样点结果推算得到该点结果。由于无法进行实际采样，所得结果存在较大误差，无法准确代表该采样点实际数据。

实施例3

与实施例1的区别在于：取样点为：云南某铜选厂某精选I作业尾矿进行取样。

所用取样器按实施例1公开方法设计得到。

使用该取样装置所得精矿化验铜品位为7.15％。

对比例1

与实施例3的区别在于：取样装置结构如图5所示，包括：杆体、提桶；杆体与提桶的一侧相连接；提桶顶面设置盖体，盖设于提桶顶面上。盖体与支撑杆铰接；支撑杆沿提杆滑动；盖体与提杆铰接；对所得取样结果按常规方法计算所得精矿化验铜品位为7％。

通过对比实施例3和对比例1所得采样点的结果可知，两者数据误差为2.14％.误差较小，证明使用该取样装置所取样品代表性较强。采用本申请提供方法设计得到的取样器用于各取样点均能得到较好的取样结果。尤其适用于不能采用现有取样器取样的采样点，获得该点的真实值，有利于提高检测结果的准确性和代表性，提高流程考查结果的准确性。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。