鋼鐵企業(yè)理化檢驗(yàn)技術(shù)改進(jìn)應(yīng)用措施探討

徐曉慧，李 鵬

（撫順特殊鋼股份有限公司，遼寧 撫順 113001）

上世紀(jì)80年代，人們因?yàn)槿蜃兣h(huán)境污染的問題開始開拓鋼鐵企業(yè)理化檢驗(yàn)技術(shù)的生產(chǎn)工藝，技術(shù)研究人員結(jié)合了材料學(xué)專業(yè)知識(shí)、環(huán)境學(xué)專業(yè)知識(shí)以及控制技術(shù)學(xué)專業(yè)知識(shí)等，將各個(gè)學(xué)科的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來，在傳統(tǒng)制造技術(shù)已經(jīng)極為發(fā)達(dá)的情況下，開發(fā)出一套可以用來進(jìn)行鋼鐵企業(yè)理化檢驗(yàn)的綜合技術(shù)體系。鋼鐵企業(yè)理化檢驗(yàn)技術(shù)體系中檢驗(yàn)工藝的設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)工藝的制作、檢驗(yàn)工藝的生產(chǎn)到檢驗(yàn)工藝的運(yùn)輸以及檢驗(yàn)工藝的使用需要達(dá)到多元化、多層次、多方面。為了實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)型、資源節(jié)約型經(jīng)濟(jì)的目的，鋼鐵企業(yè)理化檢驗(yàn)技術(shù)需要達(dá)到的技術(shù)核心是將經(jīng)濟(jì)發(fā)展效益和企業(yè)生產(chǎn)效益進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各種項(xiàng)目正在積極建設(shè)中，鋼鐵企業(yè)的理化檢驗(yàn)項(xiàng)目的數(shù)量也在不斷增加。同時(shí)，人們?cè)絹碓疥P(guān)注智能化技術(shù)的應(yīng)用。鋼鐵行業(yè)需要高度重視創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展，并在理化檢驗(yàn)技術(shù)的改進(jìn)過程中合理適當(dāng)?shù)匾胂鄬?duì)成熟的智能化技術(shù)，提高鋼鐵企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。理化檢驗(yàn)是鋼鐵企業(yè)各種工藝的重要組成部分，在鋼鐵企業(yè)的理化檢驗(yàn)過程中應(yīng)用智能化技術(shù)也非常重要。為了獲得良好的理化檢驗(yàn)效果，改善檢驗(yàn)技術(shù)的整體使用功能，還需要加強(qiáng)智能化技術(shù)及相關(guān)鋼鐵企業(yè)理化檢驗(yàn)系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用，加深對(duì)鋼鐵企業(yè)理化檢驗(yàn)技術(shù)的理解，掌握關(guān)鍵的應(yīng)用要點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際情況，合理運(yùn)用，并充分發(fā)揮理化檢驗(yàn)技術(shù)的真正作用[1]。

1 提高鋼鐵企業(yè)理化檢驗(yàn)技術(shù)的必要性

在鋼鐵企業(yè)的運(yùn)營(yíng)中，鋼廠在日常生產(chǎn)中會(huì)涉及到很多的數(shù)據(jù)管理管理。通過使用這些數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)鋼材的質(zhì)量控制，最終目的也可以通過數(shù)據(jù)合作和測(cè)試結(jié)果來確定，對(duì)鋼廠現(xiàn)場(chǎng)檢查進(jìn)行分析，保證檢查數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性。例如，在直讀光譜儀分析鋼樣品的化學(xué)成分中，氬氣氣體中氧氣和水蒸氣的含量會(huì)影響分析結(jié)果。改革開放以來，中國(guó)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展迅速，科學(xué)技術(shù)、電子信息和智能化技術(shù)不斷深入改革[2]。全國(guó)的各個(gè)行業(yè)和人民的生活帶來了巨大的變化，智力化技術(shù)改變了各行各業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，特別是在鋼鐵企業(yè)發(fā)展過程中，開發(fā)模式變得高級(jí)，開發(fā)變得穩(wěn)定，規(guī)模變大，信息技術(shù)可以提高鋼鐵企業(yè)理化檢驗(yàn)的整體工作效率。我們要想促進(jìn)鋼鐵行業(yè)的良好發(fā)展，改進(jìn)理化檢驗(yàn)技術(shù)是非常重要的，應(yīng)用智能化技術(shù)可以更好滿足鋼鐵企業(yè)的要求，使總體工程更加完善。因此，相關(guān)人員要加強(qiáng)對(duì)智能化技術(shù)的了解和應(yīng)用，并進(jìn)一步改進(jìn)智能化技術(shù)應(yīng)用水平[3]。采用理化檢驗(yàn)技術(shù)對(duì)鋼鐵產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)是保證鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

鋼鐵質(zhì)量的關(guān)鍵是優(yōu)化理化檢測(cè)技術(shù)，根據(jù)鋼鐵產(chǎn)品理化檢測(cè)技術(shù)改進(jìn)的需要，本文提出提高理化檢測(cè)技術(shù)的措施，對(duì)鋼鐵產(chǎn)品進(jìn)行理化控制十分必要。鋼鐵企業(yè)需要在日常生產(chǎn)中進(jìn)行更多的物理和化學(xué)控制。本文所采用的數(shù)據(jù)可以反映鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量，企業(yè)可以將這些數(shù)據(jù)用于監(jiān)控鋼鐵生產(chǎn)的質(zhì)量。物理和化學(xué)檢測(cè)結(jié)果是鋼鐵生產(chǎn)中重要的質(zhì)量控制工具，如果不準(zhǔn)確，會(huì)對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生一定的影響。對(duì)于鋼鐵產(chǎn)品理化檢測(cè)技術(shù)、理化檢測(cè)技術(shù)存在的問題進(jìn)行改善是非常必要的，而且隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，中國(guó)對(duì)鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量也提出了更高的要求。從目前鋼鐵企業(yè)的情況看，部分鋼鐵產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)使用前進(jìn)行理化檢驗(yàn)，僅隨機(jī)抽檢，使得很多劣質(zhì)產(chǎn)品流入市場(chǎng)，降低工程質(zhì)量。因此，企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)理化檢驗(yàn)技術(shù)的了解，提高理化檢驗(yàn)水平。做好鋼鐵產(chǎn)品，檢驗(yàn)技術(shù)水平很關(guān)鍵，理化檢驗(yàn)可確保鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量。現(xiàn)階段，我國(guó)在線理化檢驗(yàn)的使用在一些大型鋼鐵企業(yè)正在使用，但我國(guó)無損檢測(cè)設(shè)備不夠成熟，不僅不能進(jìn)行在線檢測(cè)，并且對(duì)半成品工廠的檢驗(yàn)較少，大大降低了產(chǎn)品的質(zhì)量，增加了公司成本。

2 鋼鐵企業(yè)理化檢驗(yàn)技術(shù)改進(jìn)應(yīng)用措施分析

2.1 理化檢驗(yàn)?zāi)Ｐ涂刂聘倪M(jìn)應(yīng)用

鋼鐵企業(yè)的理化檢驗(yàn)?zāi)Ｐ涂刂频膽?yīng)用優(yōu)勢(shì)是鋼鐵企業(yè)的理化檢驗(yàn)技術(shù)的最常見應(yīng)用之一，在控制系統(tǒng)的應(yīng)用關(guān)鍵部分起著關(guān)鍵作用。通過加強(qiáng)智能化技術(shù)的應(yīng)用，可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化鋼鐵企業(yè)的理化檢驗(yàn)，使理化檢驗(yàn)技術(shù)改進(jìn)更好地進(jìn)行推廣，使企業(yè)穩(wěn)定運(yùn)行。實(shí)際上，如果在鋼鐵企業(yè)的理化檢驗(yàn)過程中，系統(tǒng)的參數(shù)更改，很可能對(duì)鋼鐵企業(yè)理化檢驗(yàn)工人增加障礙，所以我們必須加強(qiáng)檢驗(yàn)技術(shù)的改進(jìn)，技術(shù)的改進(jìn)可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)設(shè)置參數(shù)的準(zhǔn)確性，同時(shí)，可以避免失誤的發(fā)生，改善鋼鐵企業(yè)整體效益。

在鋼鐵企業(yè)理化檢驗(yàn)改進(jìn)過程中，加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行系統(tǒng)的控制特別關(guān)鍵。為了實(shí)現(xiàn)理化檢驗(yàn)，還需要相關(guān)人員增進(jìn)對(duì)理化檢驗(yàn)技術(shù)的了解，并知道如何使用相應(yīng)的智能化技術(shù)有效地控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)和設(shè)備，從而確保整個(gè)檢驗(yàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，并滿足鋼鐵企業(yè)的要求，逐步完善鋼鐵企業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)，充分發(fā)揮系統(tǒng)的作用。理化檢驗(yàn)技術(shù)在建筑鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用特點(diǎn)如下：它可以更靈活地處理控制系統(tǒng)的相關(guān)問題并提高便利性。傳統(tǒng)的操作控制模式必須經(jīng)常依靠手動(dòng)控制，高重復(fù)工作導(dǎo)致誤操作的高頻繁發(fā)生。當(dāng)前智能化技術(shù)的應(yīng)用可以保證項(xiàng)目的建設(shè)進(jìn)行嚴(yán)格的施工，可以不同程度地減少人員的工作量和工作強(qiáng)度，智能控制的應(yīng)用 系統(tǒng)最重要是要注意一旦控制模型出現(xiàn)故障，會(huì)干擾正常的信號(hào)傳輸并釋放出大量的非穩(wěn)定的數(shù)據(jù)參數(shù)。在這種情況下，需要智能化技術(shù)來應(yīng)對(duì)，智能化技術(shù)優(yōu)化了原始控制模式，可以顯著提高鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量，并促進(jìn)綜合項(xiàng)目之間的協(xié)調(diào)[4]。

2.2 拉伸試樣的矯直方法改進(jìn)應(yīng)用

在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行鋼材拉伸試驗(yàn)前，往往需要按照產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)協(xié)議對(duì)鋼樣進(jìn)行熱處理，包括淬火加熱溫度、淬火冷卻、回火加熱溫度、回火冷卻劑。企業(yè)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)不準(zhǔn)確，客戶試用后對(duì)力學(xué)性能不滿意。在這種情況下，它會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室復(fù)檢數(shù)量大幅增加，內(nèi)部不合格品數(shù)量增加，給企業(yè)帶來很多經(jīng)濟(jì)損失和質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。由于不同爐次的冶煉工藝和熱軋工藝不同，化學(xué)成分略有波動(dòng)。按成分分批熱處理，人員很難調(diào)整熱處理工藝的方式，所以實(shí)驗(yàn)室在布置時(shí)除了考慮拉伸工藝對(duì)力學(xué)性能的影響因素外，熱處理工藝是一個(gè)需要考慮的重點(diǎn)。經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，淬火介質(zhì)對(duì)力學(xué)性能穩(wěn)定性影響最大素。淬火油的穩(wěn)定性優(yōu)于淬火介質(zhì)，但淬火油的溫度范圍低于淬火介質(zhì)。僅在特定溫度范圍內(nèi)，強(qiáng)度指標(biāo)與常溫水基淬火劑相近，塑性指數(shù)優(yōu)于常溫淬火劑。因此，在沒有溫控裝置的情況下，

應(yīng)特別注意季節(jié)變化對(duì)力學(xué)性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響。水基淬火的穩(wěn)定性比淬火液差，不同廠家的淬火液的冷卻特性不同，因此，使用水基淬火劑作為淬火介質(zhì)時(shí)應(yīng)特別注意避免不同廠家淬火介質(zhì)混用的現(xiàn)象，對(duì)使用中的淬火液進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)。分析冷卻特性參數(shù)，如濃度和冷卻速率的變化。通過熱分析在相對(duì)一致的熱處理試驗(yàn)條件下，提高熱處理工藝參數(shù)，提高實(shí)驗(yàn)室機(jī)械性能首檢合格率，提高理化檢驗(yàn)效率、穩(wěn)定性和可靠性，為正常反映鋼材質(zhì)量水平提供依據(jù)。矯直機(jī)常用于施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行機(jī)械矯直，但實(shí)驗(yàn)腔體內(nèi)采用手動(dòng)矯直方式，直接用錘子敲擊試樣進(jìn)行矯直操作，不同人員的操作力不一致，樣品表面有明顯不同程度的損傷，部分樣品損傷，剖分螺釘試樣橫筋變形嚴(yán)重，對(duì)力學(xué)性能試驗(yàn)影響較大。為解決人工矯直對(duì)力學(xué)性能的影響，在不匹配的過程中，一種方法是利用現(xiàn)有鐓粗試驗(yàn)機(jī)制作自矯直機(jī)，減少人工矯直對(duì)試樣表面的損傷，采用機(jī)械矯直可滿足檢驗(yàn)工藝要求，消除人工矯直造成的力學(xué)性能波動(dòng)。檢驗(yàn)前改變?cè)嚇映C直方式后，矯直垂直度大大提高，杜絕人工矯直造成的表面損傷，解決了矯直試樣因人工敲擊導(dǎo)致力學(xué)性能波動(dòng)較大的現(xiàn)象。

2.3 鋼渣中鐵含量檢測(cè)方法改進(jìn)應(yīng)用

鋼渣是煉鋼過程中排放的一種固體廢物，處理不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致水土流失、占用土地資源和環(huán)境問題。隨著煉鋼和綜合利用技術(shù)的提高，鋼渣經(jīng)破碎磁選后可生產(chǎn)百分之五十以上的優(yōu)質(zhì)精礦，與其他原料混合制成鋼渣鐵精礦，可作為煉鐵和燒結(jié)的原料。礦渣鐵有兩種形式：氧化鐵和元素金屬，在制樣過程中，氧化鐵易磨，但單質(zhì)金屬鐵硬度高，延展性好，不易粉碎。因此，在制備鋼渣鐵精粉化學(xué)分析樣品時(shí)，常規(guī)制樣方法制備的樣品中存在少量球形或薄金。如果隨機(jī)稱重的大顆粒比例小，分析結(jié)果低，導(dǎo)致分析結(jié)果的代表性較差，使得所有鐵的檢測(cè)結(jié)果不穩(wěn)定。針對(duì)鋼渣鐵檢測(cè)不穩(wěn)定的問題，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了大量的檢測(cè)，將樣品從上下篩分出，分別測(cè)試，然后合并計(jì)算。具體做法是先將鋼渣試樣烘干至恒重；研磨干燥后的鋼渣樣品；鋼渣樣品通過振動(dòng)篩篩分；用磁鐵吸附屏幕上的材料收集吸附物并稱重，以檢測(cè)鋼渣含鐵部分。研究人員需要檢測(cè)鋼渣鐵礦石中氧化鐵的氧化鐵部分的總鐵含量；元素鐵和氧化鐵中總鐵含量降至最低后鋼渣中總鐵含量可按重量比計(jì)算。通過方法改進(jìn)，縮短實(shí)驗(yàn)室分析時(shí)間，使檢測(cè)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確及時(shí)，促進(jìn)工廠質(zhì)量控制，鋼渣的應(yīng)用對(duì)企業(yè)的環(huán)保和清潔生產(chǎn)具有重要意義[5-8]。

3 總結(jié)

近年來，我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，建設(shè)了越來越多的鋼鐵項(xiàng)目。通過理化檢驗(yàn)技術(shù)檢驗(yàn)鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量是保證鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。提高鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵是優(yōu)化理化檢驗(yàn)技術(shù)。在研究單位，理化檢驗(yàn)與以往的化學(xué)分析檢驗(yàn)和力學(xué)性能檢驗(yàn)相比發(fā)生了變化，試驗(yàn)變成了對(duì)鋼材的基本檢查和分析。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無損檢測(cè)將不斷發(fā)展和完善，為了滿足當(dāng)前鋼材檢驗(yàn)的需要，我們應(yīng)該關(guān)注這些在線分析技術(shù)的發(fā)展，引進(jìn)合理的理化檢測(cè)技術(shù)，這關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量的每一個(gè)環(huán)節(jié)，理化檢查不僅應(yīng)該檢查最終產(chǎn)品，還應(yīng)該對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行檢查，嚴(yán)格控制產(chǎn)品質(zhì)量，積極參與產(chǎn)品生產(chǎn)過程。綜上所述，理化檢驗(yàn)技術(shù)是鋼鐵生產(chǎn)中一項(xiàng)非常重要的技術(shù)，只有不斷提高理化檢測(cè)技術(shù)，才能可以更好的保證鋼材質(zhì)量，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。