關(guān)于鋼鐵原料全流程自動化質(zhì)檢技術(shù)應(yīng)用探討

鄧海建

（天津天鋼聯(lián)合特鋼有限公司，天津 301500）

鐵礦石和煤炭資源作為不可再生資源，隨著開采力度的增加，其數(shù)量也在不斷減少。鐵礦石和煤炭資源作為鋼鐵產(chǎn)品的原料之一，其成本基本占據(jù)了鋼鐵成本的70%左右。在我國經(jīng)濟平穩(wěn)發(fā)展以及科技技術(shù)快速提升的時代背景下，世界鋼鐵產(chǎn)業(yè)的重心也開始超向發(fā)展中國家傾斜，這則進一步促進了我國鋼鐵行業(yè)的快速發(fā)展，鋼鐵產(chǎn)量得到了極大的提升。此時對于鋼鐵品質(zhì)的要求也隨之提升，而嚴控鋼鐵原料質(zhì)量則是確保鋼鐵產(chǎn)品品質(zhì)提升的重要基礎(chǔ)。然而現(xiàn)階段，我國鐵礦石以及煤炭資源的供應(yīng)商較多，部分供應(yīng)商為了牟取高額利潤，企圖用質(zhì)量低劣的原材料蒙混過關(guān)，給鋼鐵企業(yè)帶來了嚴重的損失。因此要想全面提升鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量，就需要從源頭上把好原材料質(zhì)量關(guān)，強化質(zhì)量檢驗工作[1]。

1 傳統(tǒng)的檢測方法

長期以來，我國的鋼鐵企業(yè)采取的都是計劃經(jīng)濟，在進行原材料采購時，主要是依據(jù)計劃進行劃撥，這樣的原材料供應(yīng)質(zhì)量相對有保證，于是對原材料的質(zhì)量檢查方面不太重視。隨著我國市場經(jīng)濟的快速發(fā)展以及國企改制的快速推進，鋼鐵行業(yè)也快速發(fā)展起來，鋼鐵原料的供應(yīng)也不再是單純的計劃調(diào)撥，此時就對原材料的質(zhì)量檢驗提出了更高的要求。然而受到傳統(tǒng)計劃經(jīng)濟的影響，鋼鐵行業(yè)原料質(zhì)量檢驗工作進展依然較為緩慢，依然采用的是傳統(tǒng)的驗收辦法。傳統(tǒng)的檢測方法流程為：汽車或者火車進廠→人工鐵鏟進行取樣→計量檢斤→原料場落地取樣抽查→化驗→結(jié)算。從這個檢驗流程來看，計量以及檢斤的環(huán)節(jié)較為簡單，諸如軌道衡或者皮帶稱等技術(shù)，都已經(jīng)十分的嫻熟了。然而在原料場落地抽查的過程中，其難度還是相當?shù)拇?，難以做到代表性，僅僅可以發(fā)揮一點點的監(jiān)督作用。化驗的環(huán)節(jié)則需要運用密編的措施予以集中的監(jiān)控。此外，人工取樣環(huán)節(jié)更是十分混亂，隨意性較大，代表性不強。目前，很多鋼鐵企業(yè)結(jié)合自身實踐，采取多種措施對原料質(zhì)量檢驗質(zhì)量予以監(jiān)控，但是效果相對較小，難以起到較好的代表性作用。由此可見，進入新時代，需要對鋼鐵行業(yè)的原料質(zhì)量檢驗工作予以進一步完善和改進，克服其中存在的不足之處，探究相應(yīng)的改進方法，全面提升鋼鐵行業(yè)原料質(zhì)檢水平。

2 全自動化取樣技術(shù)

從上面的論述中可以看到，傳統(tǒng)質(zhì)檢方法中，人工取樣代表性較長，難以深入到料層之中，加之人為因素的干擾，使得質(zhì)檢效果大打折扣。而在自動化和智能化技術(shù)的推動下，積極引入自動化技術(shù)和智能控制技術(shù)，來進行鋼鐵原料的取樣，能夠有效彌補人工取樣的不足，極大的提升取樣工作效率。具體的操作流程如下：第一，利用龍門梁或者是天車橋的辦法，在原料運輸車輛途徑的線路之上，架設(shè)機械取樣機，利用該取樣機，就可以實現(xiàn)汽車或者是火車的逐車取樣。整個取樣過程主要由計算機予以控制，能夠在整個的車輛水平面范圍內(nèi)，做到二維的自由行走。此外，將動力采樣頭配置在取樣機之中，能夠自由的進行升降和運動，這樣一來，就能夠做到三維定點取樣。第二，利用現(xiàn)代的信息軟件系統(tǒng)，結(jié)合原料的取樣規(guī)范以及標準，利用計算機編程功能，自動選取智能化的取樣方案。第三，利用現(xiàn)代化信息技術(shù)，實現(xiàn)對受到的樣品的自動嗦粉、制樣以及樣品收集等功能。同時在現(xiàn)場自動化錄像監(jiān)控的配合下，構(gòu)建一套完善的原料綜合之間系統(tǒng)。第四，原料取樣人員無需進入到取樣現(xiàn)場中去，而是集中在取樣操作室之中即可，借助自動化取樣機，實現(xiàn)遠程無人值守的取樣操作。取樣人員僅需要利用現(xiàn)代化的對講機、電話等和現(xiàn)場管理人員保持密切溝通，這樣一來，就能夠最大限度的降低人為因素對于取樣環(huán)節(jié)的干擾，確保取樣的代表性?？傮w而言，隨著自動化和智能化技術(shù)的快速發(fā)展，自動化和智能化已經(jīng)開始在多個行業(yè)中進行滲透，成效顯著，極大的降低了工人的勞作強度，提升了生產(chǎn)效率，避免人為因素帶來的不良影響。同時自動化技術(shù)初期雖然投資成本較大，但長遠來看能夠顯著降低成本，且能夠?qū)ιa(chǎn)工藝流程予以改進，在國外，自動化和智能化技術(shù)發(fā)展迅速。特別是工業(yè)發(fā)達的國家中，數(shù)控機床以及自動化產(chǎn)線已經(jīng)不再稀奇，無人值守和智能化監(jiān)控更是十分普遍。于我國而言，我國的自動化和智能化技術(shù)起步較晚，還需要不斷借鑒國外發(fā)達國家的經(jīng)驗，積極引入更多先進的自動化設(shè)備，加強自主研發(fā)，以便于在鋼鐵行業(yè)原材料質(zhì)檢過程中得到運用，進一步提升原料質(zhì)檢效果[2]。

3 應(yīng)用以及應(yīng)用效果

在鋼鐵行業(yè)中，針對原料的質(zhì)量檢驗，其所運用的指標技術(shù)和功能主要包括以下幾個類型：第一，采樣辦法。在實際質(zhì)量檢驗工作中，可以利用橋式運行螺旋采樣的辦法予以采樣操作；第二，關(guān)于整個斷面的采樣。應(yīng)保障車輛得以按照通行，然后才能夠深入到車底，不斷進行自主自動調(diào)節(jié)，以便于控制深入到車底中的是深度。

第三，能夠自動定位所有的車輛，利用計算機控制系統(tǒng)對各個智能控制采樣點的實際位置進行控制。實際采樣過程中，一個單點的周期一般會比1分鐘還小。這樣一來，采樣速度便可以完成高效的采樣過程，完成采樣結(jié)束后，自動開啟清洗功能，對采樣器進行自動的清洗，確保采樣器始終保持干凈和整潔，避免雜物的落入。第四，自動化的采樣設(shè)備可以滿足取板結(jié)料的取樣工作，并能夠同時發(fā)揮自動嗦粉、噴碼、包裝以及集樣等功能。例如某鋼鐵企業(yè)近年來發(fā)展迅速，鋼鐵產(chǎn)量也大幅度增加，為了確保鋼鐵原料的質(zhì)量水平，特引入了智能化的質(zhì)量檢驗手段。具體而言，其將12套全自動化的智能取樣機布置在5到火車鐵道線的翻車機的前面和四道汽車運輸線的上面，具體見圖1和圖2所示。利用這些自動化智能取樣機，能夠自動化的開展煤炭、鐵礦粉等原料的自動化采樣，高效完成的取樣任務(wù)，且取樣具備極高的代表性，能夠顯著提升原料質(zhì)量檢驗結(jié)果的準確性[3]。

圖1 進廠原料全自動取樣機現(xiàn)場布置—火車

圖2 進廠原料全自動取樣機現(xiàn)場布置—汽車

綜上所述，伴隨著我國工業(yè)化進程的快速推移，鋼鐵行業(yè)也獲得了長足的發(fā)展。受到計劃經(jīng)濟的影響，鋼鐵行業(yè)的原料質(zhì)量檢驗工作發(fā)展滯后，難以適應(yīng)當前鋼鐵行業(yè)的的快速發(fā)展趨勢。煤和鐵礦石作為鋼鐵行業(yè)的重要原料，其質(zhì)量檢驗十分重要，直接關(guān)系到最終鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量水平[4]。隨著自動化和智能化技術(shù)的快速發(fā)展，自動化開始在多個行業(yè)中得以滲透，極大的提升了行業(yè)的生產(chǎn)效率。于鋼鐵行業(yè)而言，適時的將自動化技術(shù)引入到鋼鐵原料質(zhì)量檢驗工作中，通過自動化取樣機的合理布置以及自動化系統(tǒng)的收集、整理和監(jiān)控功能，能夠極大的提升原料取樣效率和代表性，顯著提升原料質(zhì)量檢驗準確度，推動鋼鐵行業(yè)更好更快的發(fā)展。