鋼鐵分析檢測與自動化技術(shù)芻議

摘? 要：隨著鋼鐵企業(yè)的不斷發(fā)展，對分析檢測設(shè)備的準(zhǔn)確度要求不斷提高，以往傳統(tǒng)的分析設(shè)備難以符合現(xiàn)代化需求，逐漸退出市場，新型科技的引入使鋼鐵自身檢測分析效率得到顯著提升?；诖?，本文將對鋼鐵分析檢測自動化與信息流過程自動化進(jìn)行分別論述與分析。

關(guān)鍵詞：鋼鐵;檢測;自動化

引言

隨著現(xiàn)在鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)過程的不斷高速化、連續(xù)化和自動化的發(fā)展，對鋼鐵分析檢測技術(shù)的準(zhǔn)確性、適時性和快速性有了更高的要求。像利用碳酸分析儀、光譜分析儀等這種大型的精密檢測儀器來進(jìn)行鋼鐵檢測的傳統(tǒng)分析方法，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)在鋼鐵行業(yè)的需求了?，F(xiàn)在大部分鋼鐵企業(yè)為了提高鋼鐵分析檢測的自動化水平，都已經(jīng)開始引進(jìn)先進(jìn)的分析檢測儀器。

1鋼鐵分析檢測技術(shù)的進(jìn)步歷程

1.1國外發(fā)達(dá)國家鋼鐵分析檢測技術(shù)的進(jìn)步歷程

20世紀(jì)50年代，一些歐美國家的鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的分析檢測技術(shù)已經(jīng)開始由之前的化學(xué)檢測轉(zhuǎn)向了儀器檢測，例如真空直讀發(fā)射光譜被廣泛應(yīng)用于鋼鐵檢測分析工作中。到了60年代，像原子吸收光譜、X-熒光光譜也逐漸被應(yīng)用到鋼鐵分析檢測中;在同時期的日本，之前一直采用的是半濕法和半儀器分析方法，分析檢測工作的水平遠(yuǎn)不如歐美國家。他們?yōu)榱烁淖兟浜蟮默F(xiàn)狀，開始引進(jìn)歐美的先進(jìn)分析儀器，與此同時，日本國內(nèi)的一些電器公司也著手研制同類的分析儀器。隨著日本國內(nèi)儀器的開發(fā)應(yīng)用，他們的鋼鐵生產(chǎn)分析技術(shù)也在逐步發(fā)展。由于日本分析儀器的普遍應(yīng)用，日本鋼鐵分析檢測技術(shù)迅速發(fā)展到儀器分析系統(tǒng)化和自動化水平。

1.2我國鋼鐵分析檢測技術(shù)進(jìn)步歷程

由于我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷的是由小到大、由弱到強(qiáng)的歷

程，所以導(dǎo)致鋼鐵檢測技術(shù)也是走的同樣的發(fā)展歷程。近幾年來，雖然我國的鋼鐵行業(yè)得到了飛速發(fā)展，產(chǎn)能也在急劇擴(kuò)張，但是由于我國鋼鐵的發(fā)展不平衡性和生產(chǎn)規(guī)模的不一致性，各個生產(chǎn)單位的分析方法和分析技術(shù)也存在著很大的差異。國有大中型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)及地方骨干企業(yè)的分析檢測技術(shù)也逐漸過渡到了自動化分析階段。雖然我國的儀器分析起步的比較晚，但是隨著近幾年來鋼鐵分析檢測技術(shù)的不斷發(fā)展，國內(nèi)的儀器分析也得到了較快的發(fā)展。大部分大型的鋼鐵企業(yè)也開始引進(jìn)了一些真空直讀光譜儀、X-熒光光譜儀等先進(jìn)設(shè)備。檢驗數(shù)據(jù)的傳遞由電話報告逐步進(jìn)化到了直接網(wǎng)絡(luò)傳輸，極大提高了檢驗數(shù)據(jù)的時效性，為鋼鐵生產(chǎn)提供了快捷、可靠的指導(dǎo)，在一定程度上縮小了與發(fā)達(dá)國家的差距。

2關(guān)于新時期鋼鐵分析檢測與自動化的發(fā)展趨勢

在鋼鐵企業(yè)操作的自動化、管理的現(xiàn)代化、生產(chǎn)的高速化與裝備的大型化發(fā)展背景下，關(guān)于鋼鐵分析的檢測技術(shù)正處在不斷發(fā)展與更新的過程中，其中實驗室信息管理系統(tǒng)就是把計算機(jī)的技術(shù)與管理的現(xiàn)代化相結(jié)合，更好的實現(xiàn)了管理工作的信息化。這種管理系統(tǒng)就是利用互聯(lián)網(wǎng)與計算機(jī)在數(shù)據(jù)傳輸、采集、儲存與處理等過程的強(qiáng)大優(yōu)勢，來實現(xiàn)實驗室一些樣品、報表和資源的自動化管理。此外，在實驗室鋼鐵企業(yè)的分析檢測中應(yīng)用實驗室信息管理系統(tǒng)，可以提高實驗室管理體系和監(jiān)控體系的管理水平，進(jìn)而保證控制和管理分析檢測數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確和有效。

3樣品實物流過程的自動化

實物流過程是指分析檢測的對象分析檢測的過程，也是試樣流轉(zhuǎn)的過程。一般具有以下幾個過程：原料進(jìn)廠的樣品采集、制樣和傳送，中間產(chǎn)品的樣品采集、制樣和傳送，成品的樣品采集、制樣和傳送。鋼鐵分析檢測的主要目的是傳遞鋼鐵產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的質(zhì)量信息，以便于指導(dǎo)以后的生產(chǎn)。鋼鐵信息流過程是指分析檢測得到的結(jié)果數(shù)據(jù)從分析檢測儀器處傳送到生產(chǎn)現(xiàn)場管理者處或其它部門的過程。在這個過程中，樣品從被采集開始，再經(jīng)過加工制成適應(yīng)于某種分析檢測方法的試樣，到最終被送到某類儀器進(jìn)行分析檢測。整個檢測過程都是以一種實物的形態(tài)進(jìn)行檢測的，所以一方面要保證流轉(zhuǎn)過程中實物的本身要有代表性，另一方面還要保證實物流轉(zhuǎn)的過程可以適應(yīng)分析檢測的快速性，進(jìn)而保證鋼鐵分析檢測數(shù)據(jù)的適時性。而傳統(tǒng)的流轉(zhuǎn)過程采用的是人工取樣，肩挑步送的方法。這個實物流過程隨意性大、周期長，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了現(xiàn)代化生產(chǎn)工藝和管理的要求，因此，實物流過程自動化水平的提高是分析檢測系統(tǒng)提高準(zhǔn)確性最基本的要求，也是其提高快速性的關(guān)鍵手段。

4鋼鐵企業(yè)分析檢測過程的自動化

4.1分析檢測模式的自動化

企業(yè)分析與檢測模式的自動化是指通過對操作步驟、操作系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)不斷的監(jiān)督和控制，進(jìn)而及時發(fā)現(xiàn)自動化操作中存在的故障和問題并能及時修復(fù)。鋼鐵生產(chǎn)作為一種流程工業(yè)，具有規(guī)模大、覆蓋面廣及效益高的特點。產(chǎn)品質(zhì)量控制是系統(tǒng)主控目標(biāo)之一，分析檢測過程的模式也必須適應(yīng)這種流程工業(yè)的特點，國內(nèi)的一些大型鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)體系中普遍采用以下3種分析檢測模式。第一，離線分析檢測模式。它是一種分析檢測儀器遠(yuǎn)離現(xiàn)場的一種集中分析模式，通常一臺儀器就可擔(dān)負(fù)多個工藝點產(chǎn)品的分析檢測任務(wù)，可以充分發(fā)揮大型精密儀器的運行效率，而且儀器遠(yuǎn)離環(huán)境惡劣生產(chǎn)現(xiàn)場能夠保證較高的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。但是在實際應(yīng)用中還存在著一種矛盾，那就是如何可以提高試樣傳送的速度，進(jìn)而保證樣品檢測的時效性;第二，臨線分析檢測模式。它是一種分析檢測儀器緊臨生產(chǎn)現(xiàn)場的專項單點分析模式。這種模式對儀器的要求比較高，它要求儀器必須具備較好的抗干擾、抗震、防塵、抗溫度變化性能;第三，在線分析檢測模式。它是一種分析檢測儀器的部分元器件或整機(jī)位于生產(chǎn)流程線上，并與被測對象直接接觸或間接接觸的一種連續(xù)的單點分析模式。在線分析是實現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)系統(tǒng)動態(tài)控制的必要手段，也是生產(chǎn)過程自動化的理想手段。但是由于鋼鐵分析檢測過程中采樣技術(shù)上的困難性、被檢測對象的復(fù)雜性，導(dǎo)致這種檢測模式不被企業(yè)廣泛應(yīng)用。

4.2儀器分析檢測的自動化

儀器分析檢測是一種以物質(zhì)的物理性質(zhì)或物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)的分析方法。傳統(tǒng)的鋼鐵分析檢測過程中都是以類似濕熱分析的手工化學(xué)分析方法進(jìn)行鋼鐵檢測的。由于傳統(tǒng)的分析方法過程比較長、強(qiáng)度比較高和穩(wěn)定性比較差的現(xiàn)象，很大可能會引起實驗數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤差。而在檢測過程中應(yīng)用儀器分析，可以使檢測過程的方法檢測、靈敏度變高，能進(jìn)一步促進(jìn)分析檢測的速度。目前，真空直讀光譜儀已經(jīng)成為鋼樣化學(xué)成分分析的首選儀器，X-熒光光譜分析儀則是鐵樣和其它礦類樣化學(xué)成分分析的首選儀器。

5結(jié)束語

隨著鋼鐵企業(yè)管理現(xiàn)代化、生產(chǎn)高速化以及操作自動化的不斷發(fā)展，鋼鐵分析檢測技術(shù)也有了一定提升，逐步由手工分析發(fā)展到儀器化分析階段，從而保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、適時性。隨著機(jī)電一體化裝備技術(shù)、新型儀器化技術(shù)、計算機(jī)信息技術(shù)等高科技的迅速發(fā)展，鋼鐵分析檢測技術(shù)與自動化技術(shù)的緊密結(jié)合已顯示出廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]付強(qiáng)，李博，胥磊.電氣自動化在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用分析[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2019，9（05）：49-50.

[2]趙彥慶.鋼鐵行業(yè)中自動化儀表的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（08）：258.

[3]吳朋化.自動化無損檢測技術(shù)在各行業(yè)的應(yīng)用研究[J].科技與創(chuàng)新，2016（07）：131.

[4]王偉.關(guān)于對鋼鐵分析檢測與自動化技術(shù)的探析[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015（19）：167-168.

[5]馬竹梧.冶金檢測儀表和成分分析技術(shù)進(jìn)展及開發(fā)的幾個問題[J].冶金自動化，2012，36（03）：1-7.

作者簡介：

郝建峰（1974.1）山東萊蕪人，男，本科，漢族，工程師，主要研究方向：鋼鐵制造檢測。