探析全自動(dòng)煉鋼化驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

摘 要：針對(duì)全自動(dòng)煉鋼化驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用中存在的問題，如對(duì)耗材質(zhì)量要求比較嚴(yán)格、多個(gè)鋼種同時(shí)分析，切換水平較低等等，進(jìn)行科學(xué)分析，并簡(jiǎn)要介紹了全自動(dòng)煉鋼化驗(yàn)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提出該技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，希望能夠?yàn)橛嘘P(guān)人員提供幫助。

關(guān)鍵詞：全自動(dòng)煉鋼化驗(yàn)技術(shù)；樣品傳輸系統(tǒng)；發(fā)展趨勢(shì)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.10.021

最近幾年來，由于煉鋼技術(shù)的不斷進(jìn)步，鋼質(zhì)成分控制水平逐漸提升，煉鋼多工位同一時(shí)間內(nèi)的連續(xù)作業(yè)均需要進(jìn)行在線指導(dǎo)，使得檢驗(yàn)量不斷增多，如果仍然采用常規(guī)的煉鋼在線檢驗(yàn)工藝，不但會(huì)降低煉鋼生產(chǎn)水平，而且增加生產(chǎn)成本，因此，運(yùn)用全自動(dòng)煉鋼化驗(yàn)技術(shù)特別重要。

1 全自動(dòng)煉鋼化驗(yàn)技術(shù)

所謂全自動(dòng)煉鋼化驗(yàn)技術(shù)，主要指的是將常規(guī)技術(shù)和機(jī)械技術(shù)、電氣有關(guān)技術(shù)，包括先進(jìn)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化技術(shù)融合，樣品自從煉鋼廠出來之后，就要對(duì)其實(shí)施識(shí)別，識(shí)別之后，可以進(jìn)行編碼，保證煉鋼化驗(yàn)室真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行。通常來講，全自動(dòng)化煉鋼化驗(yàn)系統(tǒng)主要由以下六部分組成：

第一，風(fēng)動(dòng)送樣與樣品傳輸體系：現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)人員將煉鋼樣品直接放置到樣品盒之中，將空氣壓縮之后，直接在風(fēng)動(dòng)管道內(nèi)部實(shí)施發(fā)送，機(jī)械手則能夠?qū)悠吩跇悠泛挟?dāng)中取出[1]。第二，直接將樣品送到這些制備設(shè)備當(dāng)中。第三，樣品質(zhì)量的識(shí)別體系：該體系具備識(shí)別功能，采用了照相的學(xué)科原理，能夠保證樣品缺陷得到識(shí)別，找到樣品缺陷位置，通過對(duì)光譜儀的控制，對(duì)缺陷進(jìn)行精確定位。在光譜儀作用下，體系檢驗(yàn)的準(zhǔn)確性更高。第四，樣品自動(dòng)分析體系：這一體系主要被人們分為兩種體系，分別是自動(dòng)分析體系與手動(dòng)分析體系，全自動(dòng)設(shè)備能夠?qū)悠愤M(jìn)行識(shí)別。比如，X熒光光譜儀能分辨出來鐵的樣品，如果是氣體元素的話，可以使用手工制樣分析法。第五，對(duì)于已經(jīng)分析結(jié)束的樣品，該體系進(jìn)行主動(dòng)記錄，并主動(dòng)進(jìn)行歸檔工作。第六，計(jì)算機(jī)體系：將各項(xiàng)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，處理完畢后，實(shí)施儲(chǔ)存與傳輸，包括數(shù)據(jù)的調(diào)閱與編輯，對(duì)實(shí)驗(yàn)室分析流程進(jìn)行全過程監(jiān)控。

2 全自動(dòng)煉鋼化驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)研究

2.1 全自動(dòng)煉鋼化驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1.1 處理流程分析

全自動(dòng)煉鋼化驗(yàn)室經(jīng)常被分為自動(dòng)鋼樣、鐵樣、渣樣等三個(gè)體系，由于各個(gè)實(shí)驗(yàn)室配置存在異同，煉鋼試樣處理流程也存在一定差異。本文主要結(jié)合某煉鋼化驗(yàn)室來分析，具體的處理流程如下：

首先，在煉鋼廠區(qū)當(dāng)中，作業(yè)人員先將指定的試樣放到盒子當(dāng)中，試樣信息明確好后，將樣盒實(shí)施有效的發(fā)送，樣盒經(jīng)過風(fēng)動(dòng)管道，運(yùn)送于化驗(yàn)室，化驗(yàn)室的作業(yè)人員進(jìn)行控制，根據(jù)樣品的具體型號(hào)，判斷其最終的輸送位置。

其次，如果某些產(chǎn)品要進(jìn)行手動(dòng)的加工，作業(yè)人員可以將一系列的裝置安裝到指定設(shè)備中，并加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)的準(zhǔn)確控制，根據(jù)樣品信息，做好科學(xué)的分析。

最后，樣品加工結(jié)束后，需要利用傳送裝置進(jìn)行傳送，各項(xiàng)分析設(shè)備通過對(duì)試樣信息進(jìn)行分析，將最終的分析結(jié)果傳送到計(jì)算機(jī)當(dāng)中，計(jì)算機(jī)能夠完整保存好分析結(jié)果。

2.1.2 技術(shù)特點(diǎn)

和常規(guī)的煉鋼化驗(yàn)技術(shù)相比較而言，全自動(dòng)煉鋼化驗(yàn)技術(shù)具備以下優(yōu)勢(shì)：

第一，檢驗(yàn)結(jié)果更為精確，檢驗(yàn)技術(shù)更加智能化，有效滿足煉鋼生產(chǎn)要求。第二，分析速率較快，在自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中，樣品能夠?qū)崿F(xiàn)不間斷的自動(dòng)流通，各個(gè)區(qū)域可以同時(shí)運(yùn)行，樣品無需等待，各個(gè)樣品的分析時(shí)間被控制在2min到3min之間，節(jié)約大量的試樣分析時(shí)間[2]。第三，減少了人為因素的干擾，樣品輸送過程比較安全，人工干預(yù)減小，保證分析結(jié)果更為準(zhǔn)確。第四，取樣質(zhì)量的控制，采用先進(jìn)的試樣智能化加工等一系列裝置，根據(jù)自動(dòng)化識(shí)別體系呈現(xiàn)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，進(jìn)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)評(píng)判，不斷減少錯(cuò)誤分析結(jié)果的出現(xiàn)。第五，樣品能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控目標(biāo)，跟蹤管理系統(tǒng)能夠?qū)Ω鱾€(gè)樣品的分析過程進(jìn)行詳細(xì)記錄，樣品全程可以進(jìn)行追溯。第六，可靠性較好，自動(dòng)化分析系統(tǒng)能夠在短時(shí)間之內(nèi)完成不同形態(tài)樣品分析工作，節(jié)省大量的人力成本。

2.1.3 應(yīng)用現(xiàn)狀

全自動(dòng)煉鋼化驗(yàn)技術(shù)在應(yīng)用過程當(dāng)中，存在以下問題：

（1）對(duì)耗材質(zhì)量要求比較嚴(yán)格，常用的耗材主要是樣盒，要求樣盒務(wù)必滿足風(fēng)動(dòng)送樣管道運(yùn)行要求，在管道中不能夠開蓋。特別是進(jìn)口樣盒，對(duì)各項(xiàng)風(fēng)動(dòng)設(shè)備、管道的要求特別高。

（2）多個(gè)鋼種同時(shí)分析，切換水平較低，針對(duì)性質(zhì)比較穩(wěn)定的冶煉產(chǎn)品，應(yīng)用全自動(dòng)煉鋼化驗(yàn)技術(shù)能夠取得良好的應(yīng)用效果，但是，對(duì)于復(fù)雜的冶煉產(chǎn)品，如冶煉碳鋼與不銹鋼時(shí)，因?yàn)闃悠返挠捕雀鞑幌嗤?，制樣系統(tǒng)存在較大差異，而不同成分的自動(dòng)分析儀控樣分析存在干擾，系統(tǒng)的切換水平下降[3]。

2.2 全自動(dòng)煉鋼化驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

自上個(gè)世紀(jì)90年代開始，越來越多的鋼鐵企業(yè)逐漸開始對(duì)冶鋼化驗(yàn)技術(shù)自動(dòng)化領(lǐng)域的探索與研究，到現(xiàn)在，全自動(dòng)化驗(yàn)煉鋼化驗(yàn)室各項(xiàng)技術(shù)趨于成熟，但是，也存在一些不足。怎樣才能夠?qū)撹F成分全元素進(jìn)行自動(dòng)化分析，是全自動(dòng)煉鋼化驗(yàn)要解決的主要問題，具體有兩種解決方法：

第一，將低量氣體元素自動(dòng)化分析問題徹底解決。

第二，將爐前在線檢測(cè)技術(shù)、激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，讓這兩種技術(shù)進(jìn)行相互完善，保證煉鋼在線全元素分析結(jié)果更為準(zhǔn)確。

3 結(jié)束語

綜上，通過詳細(xì)介紹了全自動(dòng)煉鋼化驗(yàn)系統(tǒng)處理流程，能夠保證全自動(dòng)煉鋼化驗(yàn)技術(shù)得到更好應(yīng)用。由于鋼鐵冶金技術(shù)的不斷優(yōu)化與改進(jìn)，冶煉時(shí)間越來越短，對(duì)檢測(cè)的精度要求越來越高，各大鋼鐵企業(yè)越來越重視全自動(dòng)煉鋼化驗(yàn)技術(shù)，并對(duì)原有的化驗(yàn)室進(jìn)行升級(jí)改造，有效推動(dòng)了該技術(shù)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李曉曼，耿小紅，樂金濤.長(zhǎng)流程鋼鐵企業(yè)檢化驗(yàn)設(shè)施的現(xiàn)代化設(shè)計(jì)[J].中國(guó)冶金，2017，27（05）：69-74.

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[3]張恒瑞，張海峰，陶歆.柳鋼檢化驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)建及其功能實(shí)現(xiàn)[J].柳鋼科技，2016（06）：23-25+33.

作者簡(jiǎn)介：李強(qiáng)（1991-），男，山東人，本科，助理工程師，研究方向：煉鋼。