JIS M 8702:2019 鉄鉱石―サンプリング及び試料調製方法 | ページ 2

                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                             M 8702 : 2019

鉄鉱石−サンプリング及び試料調製方法

Iron ores-Sampling and sample preparation procedures

序文

  この規格は,2017年に第5版として発行されたISO 3082を基とし,技術的内容を一部変更して作成し
た日本工業規格(日本産業規格)である。
  なお,この規格で側線又は点線の下線を施してある箇所は,対応国際規格を変更している事項である。
変更の一覧表にその説明を付けて,附属書JCに示す。

1 適用範囲

  この規格は,鉄鉱石(以下,鉱石という。)のロットの化学成分,水分及び粒度分布並びにその他の物理
特性(ISO 3852の方法2のかさ密度を除く。)及び冶金特性を測定するため,搬送中のロットからの機械
式サンプリング,手動式サンプリング及び試料調製における次の事項について規定する。
a) 基礎理論
b) サンプリング及び試料調製の基本原則
c) サンプリングシステムの設計,据付け及び操作の基本必要事項
  これらの事項は,機械式サンプリング装置を設置可能な又は手動サンプリングを安全に実施できるベル
トコンベヤ及びその他の荷役設備を用いた,ロットの積込み及び荷揚げの両方の場合に適用する。鉱石は,
天然の鉄鉱石又は処理鉄鉱石(例えば,精鉱,及びペレット又は焼結鉱のような塊成鉱)にかかわらず,
全ての鉄鉱石を含む。
    注記 この規格の対応国際規格及びその対応の程度を表す記号を,次に示す。
          ISO 3082:2017,Iron ores−Sampling and sample preparation procedures(MOD)
            なお,対応の程度を表す記号“MOD”は,ISO/IEC Guide 21-1に基づき,“修正している”
          ことを示す。

2 引用規格

  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの
引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。
    JIS M 8700 鉄鉱石及び還元鉄−用語
      注記 対応国際規格 : ISO 11323,Iron ore and direct reduced iron−Vocabulary
    JIS M 8704 鉄鉱石−ロットの質量及び品質特性値の決定方法
    JIS M 8705 鉄鉱石−ロットの水分決定方法
      注記 対応国際規格 : ISO 3087,Iron ores−Determination of the moisture content of a lot
    JIS M 8706 鉄鉱石及び還元鉄−ふるい分けによる粒度分布の測定方法

――――― [JIS M 8702 pdf 6] ―――――

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M 8702 : 2019
      注記 対応国際規格 : ISO 4701,Iron ores and direct reduced iron−Determination of size distribution by
             sieving
    JIS M 8707 鉄鉱石−品位変動評価実験方法
      注記 対応国際規格 : ISO 3084,Iron ores−Experimental methods for evaluation of quality variation
    JIS M 8708 鉄鉱石−サンプリング,試料調製及び測定の精度を確認する実験方法
      注記 対応国際規格 : ISO 3085,Iron ores−Experimental methods for checking the precision of sampling,
             sample preparation and measurement
    JIS M 8709 鉄鉱石−サンプリングの偏りを調査する実験方法
      注記 対応国際規格 : ISO 3086,Iron ores−Experimental methods for checking the bias of sampling
    JIS M 8712 鉄鉱石−回転強度試験方法
      注記 対応国際規格 : ISO 3271,Iron ores for blast furnace and direct reduction feedstocks−Determination
             of the tumble and abrasion indices
    JIS M 8713 鉄鉱石−被還元性試験方法
      注記 対応国際規格 : ISO 7215,Iron ores for blast furnace feedstocks−Determination of the reducibility
             by the final degree of reduction index
    JIS M 8715 鉄鉱石ペレット−膨れ試験方法
      注記 対応国際規格 : ISO 4698,Iron ore pellets for blast furnace feedstocks−Determination of the
             free-swelling index
    JIS M 8718 鉄鉱石ペレット−圧かい強度試験方法
      注記 対応国際規格 : ISO 4700,Iron ore pellets for blast furnace and direct reduction feedstocks−
             Determination of the crushing strength
    JIS M 8720 鉄鉱石−低温還元粉化試験方法
      注記 対応国際規格 : ISO 4696-2,Iron ores for blast furnace feedstocks−Determination of low-
             temperature reduction-disintegration indices by static method−Part 2: Reduction with CO and N2
    JIS Z 8801-1 試験用ふるい−第1部 : 金属製網ふるい
      注記 対応国際規格 : ISO 3310-1,Test sieves−Technical requirements and testing−Part 1: Test sieves of
             metal wire cloth
    JIS Z 8801-2 試験用ふるい−第2部 : 金属製板ふるい
      注記 対応国際規格 : ISO 3310-2,Test sieves−Technical requirements and testing−Part 2: Test sieves of
             perforated metal plate
    ISO 3852,Iron ores for blast furnace and direct reduction feedstocks−Determination of bulk density
    ISO 4695,Iron ores for blast furnace feedstocks−Determination of the reducibility by the rate of reduction
        index
    ISO 4696-1,Iron ores for blast furnace feedstocks−Determination of low-temperature reduction-disintegration
        indices by static method−Part 1: Reduction with CO, CO2, H2 and N2
    ISO 7992,Iron ores for blast furnace feedstocks−Determination of reduction under load
    ISO 8371,Iron ores for blast furnace feedstocks−Determination of the decrepitation index
    ISO 11256,Iron ore pellets for shaft direct-reduction feedstocks−Determination of the clustering index
    ISO 11257,Iron ores for shaft direct-reduction feedstocks−Determination of the low-temperature reduction-
        disintegration index and degree of metallization

――――― [JIS M 8702 pdf 7] ―――――

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    ISO 11258,Iron ores for shaft direct-reduction feedstocks−Determination of the reducibility index, final
        degree of reduction and degree of metallization
    ISO 13930,Iron ores for blast furnace feedstocks−Determination of low-temperature reduction-disintegration
        indices by dynamic method

3 用語及び定義

  この規格で用いる主な用語及び定義は,JIS M 8700によるほか,次による。
3.1
層別サンプリング(stratified sampling)
  層の規定する位置から適切な比率でインクリメントを採取する,ロットのサンプリング。
    注記 層の例としては,生産期間(荷役時間,例えば,5分間)などの時間基準,生産質量(荷役量,
          例えば,1 000 t)などの量基準,又は船倉,貨車,容器,トラックなどの空間基準がある。

4 サンプリング及び試料調製の一般要件

4.1 基本要求事項

  正しいサンプリング計画の基本要求事項は,分析のための試料が,ロットの全ての部分から等しい機会
で選ばれることである。この基本要求事項が守られない場合には,真度及び精度がかなり低下する。不正
確なサンプリング計画では,ロットの代表試料を信頼して得ることはできない。
  上記の要求事項を満足する最適な試料採取位置は,コンベヤベルトの乗換え点である。ここでは,代表
試料を得るために,鉱石流の全流幅を規則的な間隔で手際よく切り取ることができる。
  動いているコンベヤ上から,クロスベルト(ハンマ)サンプラを用いてサンプリングを行うのは,鉱石
流の断面を完全に採取することができないため認められない。ロットの全ての部分が等しい機会でサンプ
リングされないからである。クロスベルトサンプラの妥当性確認の試験では,落下流サンプリング及び停
止ベルトサンプリングと比較して著しい偏りが示されている。
  船,貯鉱場,コンテナ及び貯鉱槽からの静置ロットサンプリングは,サンプリング用具が底まで届かず,
鉱石の全断面を抽出することができないため認められない。ロットの全ての部分が等しい機会でサンプリ
ングされないからである。唯一の効果的な方法は,鉱石を船,貯鉱場,コンテナ若しくは貯鉱槽に,又は
それらから搬送するときにベルトコンベヤの終端又はコンベヤベルトの乗換え点からサンプリングするこ
とである。
  例えば,トラック又は貨車などの静止した状態からのサンプリングは,サンプリングのために選んだ地
点で鉱石の全層を貫通し,鉱石の全断面を抽出できるスピア[やり(槍)]形サンプラ又はオーガ[きり(錐)]
形サンプラのようなサンプリング器具を用い,最大粒度が1 mm未満の鉱石に対してだけ許される。
  サンプリングは,品質又は数量の周期的変動による偏りのおそれがない場合は,質量基準(6.1)又は時
間基準(6.2)のいずれかによる系統的サンプリングによって行う。偏りを生じるおそれのある周期的変動
がある場合は,固定した質量又は時間間隔内で層別ランダムサンプリングを行う(6.3参照)。
  サンプリング及び試料調製方法は,サンプリング計画,及び偏りを減少させ,許容総合精度を得るのに
必要な手順によって決まる。
  水分用試料は,できる限り速やかに処理し,測定試料を調製後,直ちに測定する。直ちに測定できない
ときは,水分の変化が生じないように不浸透性の気密容器に入れ,空間をできるだけ少なくして保管しな
ければならないが,あまり時間的猶予をおくことなく調製するのが望ましい。

――――― [JIS M 8702 pdf 8] ―――――

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4.2 サンプリング計画の確立

  サンプリング計画を立てる手順は,次による。
a) 採取するロットを明確にする。
b) 最大粒度を確かめる。
c) 試料の採取場所及びインクリメントの採取方法を決める。
d) 最大粒度,鉱石荷役設備及び試料採取装置を考慮してインクリメントの質量を決める。
e) 要求精度を指定する。
f)  JIS M 8707によってロットの品位変動(         の区分を確かめる。それが不可能な場合の区分は,5.3
    に規定する変動“大”とする。
g) 系統又は層別ランダムサンプリングによって,ロットから採取すべき一次インクリメントの最小必要
    個数(n1)を決める。
h) 質量基準サンプリングにおいてはトン単位,時間基準サンプリングにおいては分単位で,サンプリン
    グ間隔を決める。
i)  質量基準サンプリングの場合には,ほぼ一定質量のインクリメントを採取し,時間基準サンプリング
    の場合には,サンプリング時の鉱石流量に比例した質量のインクリメントを採取する。ロットの荷役
    が全部終わるまで,h) で決めた間隔でインクリメントを採取する。
j)  試料を兼用するか,又は重用するかを決める。
k) 必要に応じ,インクリメントをまとめて大口試料又は小口試料にする方法を決める。
l)  縮分,粉砕,混合及び乾燥を含めて試料調製方法を確立する。
m) 粒度用試料及び一部の物理試験用試料を除いて,必要に応じ試料を粉砕する。
n) 水分用試料を除いて,必要に応じ試料を乾燥する。
o) 最大粒度に見合う縮分後,試料の最小質量に従い,質量基準サンプリングの場合には,定量又は比例
    縮分,時間基準サンプリングの場合には,比例縮分によって試料を縮分する。
p) 試験試料を調製する。
  大口試料又は小口試料から物理試験用試料を調製する場合の質量には,特に注意が必要である(10.1.6.3
参照)。大口試料又は小口試料の質量が物理試験用試料の調製に必要な量より少ない場合,インクリメント
個数及び/又は質量を増やして必要量を確保する。この場合,優先順位として,インクリメント個数を増
やすほうが望ましい。

4.3 システムの検証

  停止ベルトサンプリングは,JIS M 8709に規定された方法で機械式及び手動サンプリング方法に偏りの
ないことを検証するための,比較試料を採取する基準方法である。偏り試験を実施する前にまず,サンプ
リング及び試料調製システムが,この規格に規定する設計の原理に正しく一致しているかどうか検査しな
ければならない。検査は,また,積込み,荷揚げ又はリクレーミングの操作のときに,インクリメントを
採取する段階で品質に周期的変動が生じるかどうかの試験も含める。これらの周期的変動が生じる品質に
は,粒度分布及び水分のような特性を含めることができる。周期的変動があるときは,変動の低減の実現
性を決めるために,変動の原因を調査しなければならない。これが不可能な場合は,層別ランダムサンプ
リング(6.3)を行わなければならない。
  適切な設備点検の要領及びチェックリストの例を,附属書Aに示す。これを用いることによって,サン
プリングシステム又は試料調製システムにある重大な欠陥が直ちに明確になり,高い費用を必要とする偏

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り試験を避けることができる。このため,サンプリングシステムは,運転が正しく行われているかの定期
的な検証が実施できるように設計し,建設しなければならない。
  品位変動及び精度の定期的チェックは,品位変動をモニターし,サンプリング,試料調製及び分析の精
度を検証するために,JIS M 8707及びJIS M 8708に従って行わなければならない。これは,特に,新規
の鉱石の取扱い,新しいサンプリングシステムの設置又は既存のシステムに重要な変更を加えたときに重
要である。

5 サンプリング及び試料調製の基本事項

5.1 偏りの低減

5.1.1 一般

  サンプリング及び試料調製においては,偏りの低減が極めて重要である。精度は,より多くのインクリ
メントを採取すること又は測定を繰り返すことによって改善されるが,偏りは,反復測定によって減少さ
せることはできない。したがって,偏りの低減は,精度の改善よりも重要で,できればなくすことが望ま
しい。偏りの原因は,試料のこぼれ,異物混入及びインクリメントの不正確な抽出を含めて,サンプリン
グ及び試料調製システムの正確な設計によって,最初から完全に排除できるものがあるが,水分の変化,
粒度試験のときのダスト損失,粒子の粉化などの要因は低減させることはできても完全に排除することは
できない。

5.1.2 試料粉化の低減

  粒度分布測定での偏りを低減するには,粒度測定用試料の粉化の低減が肝要である。粒度測定のために
試料の粉化を防止するには,鉱石の自由落下距離を最小にすることが重要である。

5.1.3 インクリメントの採取

  インクリメントは,粒度,質量及び密度に関係なく,ロットの全ての部分が,選ばれる機会が等しくな
るような方法で,分析の最終試料を採取することが重要である。この要求が満たされないと,偏りが容易
に生じる。このためサンプリング及び試料調製システムは,次の設計要求事項を満たすように設計しなけ
ればならない。
a) 搬送中の鉱石流からサンプリングする場合,鉱石流の全断面を採取しなければならない(7.5参照)。
b) サンプルカッタの開口部の幅は,鉱石の最大粒度の少なくとも3倍,又は一次サンプリングでは30 mm
    若しくはそれ以降の工程では10 mmの,いずれか大きい方でなければならない(7.5.4及び7.6参照)。
c) サンプルカッタの速度は,カッタ幅が粒度に応じて拡大できない限り,0.6 m/sを超えてはならない
    (7.5.5参照)。
d) サンプルカッタは,一定の速度で鉱石流の中を移動しなければならず(7.5.3参照),カッタの両縁は,
    移動の開始前及び終了後の停止位置において鉱石流から離れていなければならない。
e) サンプルカッタの先端は,直進形サンプラでは平行,旋回形カッタでは放射状でなければならず(7.5.3
    参照),摩耗してもその形状を保持しなければならない。
f)  水分の変化,ダスト損失及び試料中への異物混入は,避けなければならない。
g) 鉱石の粉化を低減し,粒度分布の偏りを最小にするために,自由落下距離をできる限り小さくしなけ
    ればならない。
h) 一次カッタは,その地点以降の粉化の影響を低減するために,積込み又は荷役の地点にできるだけ近
    い場所に位置しなければならない。
i)  貨車積みの最大粒度が1 mm未満の鉱石をサンプリングする場合は,全層を抽出しなければならない

――――― [JIS M 8702 pdf 10] ―――――

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