探析全自动炼钢化验技术的应用现状及发展趋势

    摘 要：针对全自动炼钢化验技术应用中存在的问题，如对耗材质量要求比较严格、多个钢种同时分析，切换水平较低等等，进行科学分析，并简要介绍了全自动炼钢化验技术优势，提出该技术的发展趋势，希望能够为有关人员提供帮助。

    关键词：全自动炼钢化验技术；样品传输系统；发展趋势

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

    最近几年来，由于炼钢技术的不断进步，钢质成分控制水平逐渐提升，炼钢多工位同一时间内的连续作业均需要进行在线指导，使得检验量不断增多，如果仍然采用常规的炼钢在线检验工艺，不但会降低炼钢生产水平，而且增加生产成本，因此，运用全自动炼钢化验技术特别重要。

    1 全自动炼钢化验技术

    所谓全自动炼钢化验技术，主要指的是将常规技术和机械技术、电气有关技术，包括先进的计算机自动化技术融合，样品自从炼钢厂出来之后，就要对其实施识别，识别之后，可以进行编码，保证炼钢化验室真正实现自动化运行。通常来讲，全自动化炼钢化验系统主要由以下六部分组成：

    第一，风动送样与样品传输体系：现场的作业人员将炼钢样品直接放置到样品盒之中，将空气压缩之后，直接在风动管道内部实施发送，机械手则能够将样品在样品盒当中取出[1]。第二，直接将样品送到这些制备设备当中。第三，样品质量的识别体系：该体系具备识别功能，采用了照相的学科原理，能够保证样品缺陷得到识别，找到样品缺陷位置，通过对光谱仪的控制，对缺陷进行精确定位。在光谱仪作用下，体系检验的准确性更高。第四，样品自动分析体系：这一体系主要被人们分为两种体系，分别是自动分析体系与手动分析体系，全自动设备能够对样品进行识别。比如，X荧光光谱仪能分辨出来铁的样品，如果是气体元素的话，可以使用手工制样分析法。第五，对于已经分析结束的样品，该体系进行主动记录，并主动进行归档工作。第六，计算机体系：将各项检验数据进行综合处理，处理完毕后，实施储存与传输，包括数据的调阅与编辑，对实验室分析流程进行全过程监控。

    2 全自动炼钢化验技术的应用现状及发展趋势研究

    2.1 全自动炼钢化验技术的应用现状

    2.1.1 处理流程分析

    全自动炼钢化验室经常被分为自动钢样、铁样、渣样等三个体系，由于各个实验室配置存在异同，炼钢试样处理流程也存在一定差异。本文主要结合某炼钢化验室来分析，具体的处理流程如下：

    首先，在炼钢厂区当中，作业人员先将指定的试样放到盒子当中，试样信息明确好后，将样盒实施有效的发送，样盒经过风动管道，运送于化验室，化验室的作业人员进行控制，根据样品的具体型号，判断其最终的输送位置。

    其次，如果某些产品要进行手动的加工，作业人员可以将一系列的装置安装到指定设备中，并加强对计算机的准确控制，根据样品信息，做好科学的分析。

    最后，样品加工结束后，需要利用传送装置进行传送，各项分析设备通过对试样信息进行分析，将最终的分析结果传送到计算机当中，计算机能够完整保存好分析结果。

    2.1.2 技术特点

    和常规的炼钢化验技术相比较而言，全自动炼钢化验技术具备以下优势：

    第一，检验结果更为精确，检验技术更加智能化，有效满足炼钢生产要求。第二，分析速率较快，在自动化系统当中，样品能够实现不间断的自动流通，各个区域可以同时运行，样品无需等待，各个样品的分析时间被控制在2min到3min之间，节约大量的试样分析时间[2]。第三，减少了人为因素的干扰，样品输送过程比较安全，人工干预减小，保证分析结果更为准确。第四，取样质量的控制，采用先进的试样智能化加工等一系列装置，根据自动化识别体系呈现的各项数据，进行质量标准评判，不断减少错误分析结果的出现。第五，样品能够实现实时监控目标，跟踪管理系统能够对各个样品的分析过程进行详细记录，样品全程可以进行追溯。第六，可靠性较好，自动化分析系統能够在短时间之内完成不同形态样品分析工作，节省大量的人力成本。

    2.1.3 应用现状

    全自动炼钢化验技术在应用过程当中，存在以下问题：

    （1）对耗材质量要求比较严格，常用的耗材主要是样盒，要求样盒务必满足风动送样管道运行要求，在管道中不能够开盖。特别是进口样盒，对各项风动设备、管道的要求特别高。

    （2）多个钢种同时分析，切换水平较低，针对性质比较稳定的冶炼产品，应用全自动炼钢化验技术能够取得良好的应用效果，但是，对于复杂的冶炼产品，如冶炼碳钢与不锈钢时，因为样品的硬度各不相同，制样系统存在较大差异，而不同成分的自动分析仪控样分析存在干扰，系统的切换水平下降[3]。

    2.2 全自动炼钢化验技术的发展趋势

    自上个世纪90年代开始，越来越多的钢铁企业逐渐开始对冶钢化验技术自动化领域的探索与研究，到现在，全自动化验炼钢化验室各项技术趋于成熟，但是，也存在一些不足。怎样才能够将钢铁成分全元素进行自动化分析，是全自动炼钢化验要解决的主要问题，具体有两种解决方法：

    第一，将低量气体元素自动化分析问题彻底解决。

    第二，将炉前在线检测技术、激光诱导击穿光谱技术进行有效结合，让这两种技术进行相互完善，保证炼钢在线全元素分析结果更为准确。

    3 结束语

    综上，通过详细介绍了全自动炼钢化验系统处理流程，能够保证全自动炼钢化验技术得到更好应用。由于钢铁冶金技术的不断优化与改进，冶炼时间越来越短，对检测的精度要求越来越高，各大钢铁企业越来越重视全自动炼钢化验技术，并对原有的化验室进行升级改造，有效推动了该技术的快速发展。

    参考文献：

    [1]李晓曼，耿小红，乐金涛.长流程钢铁企业检化验设施的现代化设计[J].中国冶金，2017，27（05）：69-74.

    [2]张贺利.炼钢生产化验数据管理系统的开发与应用[J].天津冶金，2017（01）：32-34.

    [3]张恒瑞，张海峰，陶歆.柳钢检化验系统的构建及其功能实现[J].柳钢科技，2016（06）：23-25+33.

    作者简介：李强（1991-），男，山东人，本科，助理工程师，研究方向：炼钢。