鋼鐵企業(yè)理化檢驗(yàn)技術(shù)改進(jìn)探討

王春燕

（蕪湖新興鑄管有限責(zé)任公司，安徽 蕪湖 241002）

目前來講年產(chǎn)量超過1000萬t的鋼鐵企業(yè)，每年接受理化檢驗(yàn)的產(chǎn)品量就可達(dá)到500萬件以上，由此可見其在企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中的重要性?？梢哉f理化檢驗(yàn)技術(shù)是鋼鐵企業(yè)發(fā)展不可或缺的一部分，大型企業(yè)多會(huì)對(duì)其做更進(jìn)一步的細(xì)化，如進(jìn)廠原材料采購質(zhì)量控制、生產(chǎn)工藝質(zhì)量中間檢驗(yàn)管理、生產(chǎn)成品綜合質(zhì)量檢驗(yàn)管理以及機(jī)械或鋼產(chǎn)品的失效分析等，通過對(duì)企業(yè)產(chǎn)品的全周期檢驗(yàn)把關(guān)，為企業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供可靠保障[1]。

1 鋼鐵企業(yè)理化檢驗(yàn)技術(shù)改進(jìn)分析

對(duì)于鋼鐵企業(yè)來講，在實(shí)際生產(chǎn)中會(huì)不可避免的涉及到大量的理化檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，并以此作為材料以及產(chǎn)品質(zhì)量管控的主要依據(jù)，并基于此與試樣制備對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)做進(jìn)一步分析，確認(rèn)是否存在質(zhì)量隱患，保證每個(gè)檢查環(huán)節(jié)均符合要求，以免影響最終成品質(zhì)量。理化檢驗(yàn)技術(shù)可以說是融入到鋼鐵企業(yè)每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，因?yàn)槿魏苇h(huán)節(jié)均有可能對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響，而理化檢驗(yàn)結(jié)果就可以作為后續(xù)調(diào)整的依據(jù)，杜絕此類問題的再次發(fā)生。但同樣的如果理化檢驗(yàn)過程中操作不當(dāng)，或者是受其他因素影響而導(dǎo)致檢驗(yàn)結(jié)果可靠性降低，無法作為技術(shù)整改的依據(jù)，將會(huì)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)工藝產(chǎn)生重大影響。例如應(yīng)用直讀光譜儀對(duì)鋼樣化學(xué)組成成分進(jìn)行分析，氬氣中O2與H2O成分含量會(huì)直接影響到分析檢驗(yàn)的結(jié)果?；蛘呤窃跓崽幚磉^程中，如果對(duì)熱處理參數(shù)控制不當(dāng)，將會(huì)造成力學(xué)性能誤判，致使企業(yè)損失或者給客戶造成誤導(dǎo)。因此必須要結(jié)合實(shí)際情況，鑒于以往經(jīng)驗(yàn)，來明確理化檢驗(yàn)技術(shù)改進(jìn)的方向，并采取適宜的方法來解決目前存在的各類問題，確保其能夠?qū)⒓夹g(shù)優(yōu)勢(shì)完全發(fā)揮出來，為企業(yè)發(fā)展提供助力。

2 鋼鐵企業(yè)理化檢驗(yàn)技術(shù)改進(jìn)方向

2.1 鋼材熱處理工藝改進(jìn)

實(shí)驗(yàn)室對(duì)鋼進(jìn)行拉伸試驗(yàn)前，往往需要按照產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或者技術(shù)協(xié)議對(duì)鋼材試樣進(jìn)行熱處理，如42rMo調(diào)質(zhì)處理，國標(biāo)GB/T3077中給出了推薦的熱處理制度：包含淬火加熱溫度、淬火冷卻劑、回火加熱溫度、回火冷卻劑。企業(yè)往往發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)不合格，而下游客戶試用后力學(xué)性能滿意的情況。此種情況下造成實(shí)驗(yàn)室復(fù)檢檢驗(yàn)量的大大增加以及內(nèi)部判定不合格品的數(shù)量增加，給企業(yè)帶來大量經(jīng)濟(jì)損失與質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。由于不同爐次的冶煉工藝以及熱軋工藝的不同，化學(xué)成分稍有波動(dòng)，根據(jù)成分逐批次調(diào)整熱處理工藝的方式，熱處理人員難以實(shí)現(xiàn)，因此實(shí)驗(yàn)室在排除拉伸過程對(duì)力學(xué)性能的影響因素后，重點(diǎn)對(duì)熱處理工藝從加熱保溫時(shí)間、熱處理爐的溫度均勻性、淬火介質(zhì)等方面重點(diǎn)試驗(yàn)研究，目的是在相對(duì)一致的熱處理工藝條件下提升鋼材檢驗(yàn)合格率[2]。

經(jīng)過試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)淬火介質(zhì)是對(duì)力學(xué)性能的穩(wěn)定性影響最大的因素。其中淬火油穩(wěn)定性要好于淬火介質(zhì)，但使用的溫度區(qū)間比較窄，僅在特定溫度區(qū)間內(nèi)，強(qiáng)度指標(biāo)與室溫水基淬火液相近，塑性指標(biāo)優(yōu)于室溫淬火液。因此在沒有控溫裝置的前提下，要特別注意季節(jié)的變化對(duì)力學(xué)性能檢測(cè)數(shù)據(jù)的影響。而水基淬火液穩(wěn)定性要差于淬火液，且不同廠家的淬火液冷卻特性如冷卻速度不同，因此在使用水基淬火液作為淬火介質(zhì)時(shí)，需特別注意避免不同廠家的淬火介質(zhì)混用的現(xiàn)象，定期監(jiān)測(cè)淬火液在使用中濃度以及冷卻速度等冷卻特性參數(shù)的變化情況。通過對(duì)熱處理工藝參數(shù)研究改進(jìn)，在相對(duì)一致的熱處理試驗(yàn)條件下，實(shí)驗(yàn)室力學(xué)性能一次檢驗(yàn)合格率有了大幅度的提高，提高了理化檢驗(yàn)穩(wěn)定性與可靠性，為正常反映鋼產(chǎn)品的質(zhì)量水平提供了依據(jù)。

2.2 拉伸試樣的矯直方法改進(jìn)

鋼廠生產(chǎn)的盤螺、盤圓力學(xué)性能試樣，試樣前需要經(jīng)過矯直方可進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。工地往往通過矯直機(jī)進(jìn)行機(jī)械矯直，而實(shí)驗(yàn)室則采取人工矯直辦法，用錘直接敲擊試樣進(jìn)行矯直操作，由于不同人員操作力度不一致，試樣表面有明顯不同程度的損傷，部分盤螺試樣橫肋處嚴(yán)重變形，對(duì)力學(xué)性能檢測(cè)影響較大，尤其造成屈服強(qiáng)度波動(dòng)大，導(dǎo)致經(jīng)常有檢測(cè)結(jié)果失真，無法作為鋼產(chǎn)品質(zhì)量判斷依據(jù)。為了解決人工矯直對(duì)力學(xué)性能的影響，在沒有配置矯直機(jī)的前提下，一種方法是利用現(xiàn)有的頂鍛試驗(yàn)機(jī)，自制矯直臺(tái)架，采用機(jī)械矯直，減少人工矯直對(duì)試樣表面的損傷，從而達(dá)到檢驗(yàn)工藝要求，杜絕因人工矯直造成的力學(xué)性能波動(dòng)的技術(shù)難題。經(jīng)過對(duì)試樣檢驗(yàn)前矯直方式改變，試樣的垂直度比人工矯直的垂直度大大改善，同時(shí)消除了人工矯直對(duì)試樣表面的傷害，解決了因人工敲擊矯直試樣力學(xué)性能波動(dòng)較大的現(xiàn)象，滿足了力學(xué)性能試驗(yàn)對(duì)試樣處理的工藝要求。

2.3 鋼渣中的全鐵含量檢測(cè)方法改進(jìn)

鋼渣是在煉鋼過程中排除的固體廢物，處理不當(dāng)會(huì)造成土地資源的占用以及環(huán)境問題。隨著煉鋼以及綜合利用技術(shù)提升，鋼渣經(jīng)破碎、磁選后，可產(chǎn)生品位50%以上的優(yōu)質(zhì)精礦，鋼渣與其它原料混合制成鋼渣鐵精粉，可作為煉鐵、燒結(jié)的原料。鋼渣中鐵的存在形式有兩種：鐵的氧化物和單質(zhì)金屬鐵，單質(zhì)金屬鐵常以球狀、塊狀等形式存在。在樣品制備過程中鐵的氧化物很容易研磨，而單質(zhì)金屬鐵因顆粒硬度高、延展性好很難被粉碎。因此在制備鋼渣鐵精粉的化學(xué)分析樣品時(shí)，用常規(guī)鐵精粉的樣品制備方法制得的樣品鋼渣精粉中有少量圓球狀或薄片狀的金屬鐵，測(cè)試樣品的稱樣量?jī)H為0.2g，稱樣時(shí)隨機(jī)稱取大顆粒比例高，分析結(jié)果高，隨機(jī)稱取大顆粒比例小，則分析結(jié)果低，導(dǎo)致分析結(jié)果代表性差，致使全鐵的測(cè)試結(jié)果不穩(wěn)定。

針對(duì)鋼渣全鐵檢測(cè)不穩(wěn)定的問題，實(shí)驗(yàn)室通過大量的試驗(yàn)，將試樣區(qū)分篩上篩下物，分別化驗(yàn)再合并計(jì)算。具體做法是首先將鋼渣試樣烘干至恒重；將烘干的鋼渣試樣進(jìn)行研磨；對(duì)研磨好的鋼渣試樣通過振動(dòng)篩進(jìn)行篩分；使用磁鐵對(duì)篩上物進(jìn)行吸附，并對(duì)吸附物收集稱重，從而檢測(cè)鋼渣中的單質(zhì)鐵部分的全鐵含量；將篩上物未吸附部分與篩下物混合收集稱重，檢測(cè)鋼渣中的氧化鐵部分的全鐵含量；將單質(zhì)鐵和氧化鐵中全鐵含量根據(jù)重量占比綜合，從而計(jì)算出鋼渣中全鐵含量。通過方法改進(jìn)，縮短了化驗(yàn)分析時(shí)間，檢測(cè)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確及時(shí)，促進(jìn)了生產(chǎn)廠對(duì)鋼渣的應(yīng)用，對(duì)企業(yè)的環(huán)境保護(hù)以及清潔生產(chǎn)具有重要的意義。

3 鋼鐵企業(yè)理化檢驗(yàn)技術(shù)改進(jìn)策略

3.1 創(chuàng)新工作理念

強(qiáng)調(diào)理化檢驗(yàn)技術(shù)在鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的作用，市場(chǎng)中大量的鋼材產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)峻，企業(yè)想要在其中占據(jù)有利地位，必須要保證產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)標(biāo)，這樣就需要在投入市場(chǎng)前對(duì)產(chǎn)品做詳盡的分析與檢驗(yàn)。想要實(shí)現(xiàn)對(duì)理化檢驗(yàn)技術(shù)的改進(jìn)，首先要實(shí)現(xiàn)的一點(diǎn)就是要對(duì)傳統(tǒng)工作理念進(jìn)行改革創(chuàng)新，提高對(duì)企業(yè)理化檢驗(yàn)工作的重視度，投入更大精力進(jìn)行改造優(yōu)化，以便于滿足不斷發(fā)展的市場(chǎng)發(fā)展需求。

3.2 優(yōu)化檢驗(yàn)過程

鋼鐵企業(yè)理化檢驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用可分為化學(xué)分析、儀器分析以及在線分析三個(gè)階段，目前我國還處于儀器分析階段，相比發(fā)達(dá)國家的在線分析技術(shù)上還存在很大缺陷，技術(shù)改進(jìn)勢(shì)在必行。在持續(xù)完善化學(xué)分析技術(shù)的基礎(chǔ)上，引入儀器分析技術(shù)，強(qiáng)調(diào)在線分析，推動(dòng)整個(gè)理化檢驗(yàn)技術(shù)的快速發(fā)展。

其中，企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人需要擺正態(tài)度，正確看待理化檢驗(yàn)的目的和作用，其并非單單對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，而是需要將其貫徹到整個(gè)生產(chǎn)過程中的每個(gè)階段內(nèi)，對(duì)各制作環(huán)節(jié)均給予支持，提高對(duì)鋼材產(chǎn)品質(zhì)量的管理效果。

3.3 提高技術(shù)水平

以提高鋼材產(chǎn)品檢驗(yàn)整體效果為目的，建立統(tǒng)一完善的檢驗(yàn)體系，并加強(qiáng)對(duì)理化檢驗(yàn)技術(shù)人員的培養(yǎng)，提高企業(yè)整體理化檢驗(yàn)?zāi)芰Γ嬲龅接杏?jì)劃、有進(jìn)度的解決存在的問題。另外，可借鑒國外先進(jìn)的檢驗(yàn)技術(shù)和成功經(jīng)驗(yàn)，適當(dāng)?shù)慕M織一些圍繞質(zhì)量或標(biāo)準(zhǔn)位置的學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，共同就目前存在的問題進(jìn)行交流研究，提出各種優(yōu)化和完善方案，刺激理化檢驗(yàn)技術(shù)不斷改進(jìn)創(chuàng)新。

4 結(jié)束語

鋼鐵企業(yè)發(fā)展中理化檢驗(yàn)技術(shù)所起到的作用至關(guān)重要，面對(duì)快速發(fā)展的市場(chǎng)，企業(yè)必須要正視理化檢驗(yàn)技術(shù)改進(jìn)的必要性與緊迫性，需要通過多個(gè)方面來進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，以便于更好的提高剛才檢驗(yàn)整體質(zhì)量，推動(dòng)企業(yè)乃至整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。