探析全自動煉鋼化驗技術的應用現狀及發展趨勢

摘 要：針對全自動煉鋼化驗技術應用中存在的問題，如對耗材質量要求比較嚴格、多個鋼種同時分析，切換水平較低等等，進行科學分析，并簡要介紹了全自動煉鋼化驗技術優勢，提出該技術的發展趨勢，希望能夠為有關人員提供幫助。

關鍵詞：全自動煉鋼化驗技術；樣品傳輸系統；發展趨勢

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

最近幾年來，由于煉鋼技術的不斷進步，鋼質成分控制水平逐漸提升，煉鋼多工位同一時間內的連續作業均需要進行在線指導，使得檢驗量不斷增多，如果仍然采用常規的煉鋼在線檢驗工藝，不但會降低煉鋼生產水平，而且增加生產成本，因此，運用全自動煉鋼化驗技術特別重要。

1 全自動煉鋼化驗技術

所謂全自動煉鋼化驗技術，主要指的是將常規技術和機械技術、電氣有關技術，包括先進的計算機自動化技術融合，樣品自從煉鋼廠出來之后，就要對其實施識別，識別之后，可以進行編碼，保證煉鋼化驗室真正實現自動化運行。通常來講，全自動化煉鋼化驗系統主要由以下六部分組成：

第一，風動送樣與樣品傳輸體系：現場的作業人員將煉鋼樣品直接放置到樣品盒之中，將空氣壓縮之后，直接在風動管道內部實施發送，機械手則能夠將樣品在樣品盒當中取出[1]。第二，直接將樣品送到這些制備設備當中。第三，樣品質量的識別體系：該體系具備識別功能，采用了照相的學科原理，能夠保證樣品缺陷得到識別，找到樣品缺陷位置，通過對光譜儀的控制，對缺陷進行精確定位。在光譜儀作用下，體系檢驗的準確性更高。第四，樣品自動分析體系：這一體系主要被人們分為兩種體系，分別是自動分析體系與手動分析體系，全自動設備能夠對樣品進行識別。比如，X熒光光譜儀能分辨出來鐵的樣品，如果是氣體元素的話，可以使用手工制樣分析法。第五，對于已經分析結束的樣品，該體系進行主動記錄，并主動進行歸檔工作。第六，計算機體系：將各項檢驗數據進行綜合處理，處理完畢后，實施儲存與傳輸，包括數據的調閱與編輯，對實驗室分析流程進行全過程監控。

2 全自動煉鋼化驗技術的應用現狀及發展趨勢研究

2.1 全自動煉鋼化驗技術的應用現狀

2.1.1 處理流程分析

全自動煉鋼化驗室經常被分為自動鋼樣、鐵樣、渣樣等三個體系，由于各個實驗室配置存在異同，煉鋼試樣處理流程也存在一定差異。本文主要結合某煉鋼化驗室來分析，具體的處理流程如下：

首先，在煉鋼廠區當中，作業人員先將指定的試樣放到盒子當中，試樣信息明確好后，將樣盒實施有效的發送，樣盒經過風動管道，運送于化驗室，化驗室的作業人員進行控制，根據樣品的具體型號，判斷其最終的輸送位置。

其次，如果某些產品要進行手動的加工，作業人員可以將一系列的裝置安裝到指定設備中，并加強對計算機的準確控制，根據樣品信息，做好科學的分析。

最后，樣品加工結束后，需要利用傳送裝置進行傳送，各項分析設備通過對試樣信息進行分析，將最終的分析結果傳送到計算機當中，計算機能夠完整保存好分析結果。

2.1.2 技術特點

和常規的煉鋼化驗技術相比較而言，全自動煉鋼化驗技術具備以下優勢：

第一，檢驗結果更為精確，檢驗技術更加智能化，有效滿足煉鋼生產要求。第二，分析速率較快，在自動化系統當中，樣品能夠實現不間斷的自動流通，各個區域可以同時運行，樣品無需等待，各個樣品的分析時間被控制在2min到3min之間，節約大量的試樣分析時間[2]。第三，減少了人為因素的干擾，樣品輸送過程比較安全，人工干預減小，保證分析結果更為準確。第四，取樣質量的控制，采用先進的試樣智能化加工等一系列裝置，根據自動化識別體系呈現的各項數據，進行質量標準評判，不斷減少錯誤分析結果的出現。第五，樣品能夠實現實時監控目標，跟蹤管理系統能夠對各個樣品的分析過程進行詳細記錄，樣品全程可以進行追溯。第六，可靠性較好，自動化分析系統能夠在短時間之內完成不同形態樣品分析工作，節省大量的人力成本。

2.1.3 應用現狀

全自動煉鋼化驗技術在應用過程當中，存在以下問題：

（1）對耗材質量要求比較嚴格，常用的耗材主要是樣盒，要求樣盒務必滿足風動送樣管道運行要求，在管道中不能夠開蓋。特別是進口樣盒，對各項風動設備、管道的要求特別高。

（2）多個鋼種同時分析，切換水平較低，針對性質比較穩定的冶煉產品，應用全自動煉鋼化驗技術能夠取得良好的應用效果，但是，對于復雜的冶煉產品，如冶煉碳鋼與不銹鋼時，因為樣品的硬度各不相同，制樣系統存在較大差異，而不同成分的自動分析儀控樣分析存在干擾，系統的切換水平下降[3]。

2.2 全自動煉鋼化驗技術的發展趨勢

自上個世紀90年代開始，越來越多的鋼鐵企業逐漸開始對冶鋼化驗技術自動化領域的探索與研究，到現在，全自動化驗煉鋼化驗室各項技術趨于成熟，但是，也存在一些不足。怎樣才能夠將鋼鐵成分全元素進行自動化分析，是全自動煉鋼化驗要解決的主要問題，具體有兩種解決方法：

第一，將低量氣體元素自動化分析問題徹底解決。

第二，將爐前在線檢測技術、激光誘導擊穿光譜技術進行有效結合，讓這兩種技術進行相互完善，保證煉鋼在線全元素分析結果更為準確。

3 結束語

綜上，通過詳細介紹了全自動煉鋼化驗系統處理流程，能夠保證全自動煉鋼化驗技術得到更好應用。由于鋼鐵冶金技術的不斷優化與改進，冶煉時間越來越短，對檢測的精度要求越來越高，各大鋼鐵企業越來越重視全自動煉鋼化驗技術，并對原有的化驗室進行升級改造，有效推動了該技術的快速發展。

參考文獻：

[1]李曉曼，耿小紅，樂金濤.長流程鋼鐵企業檢化驗設施的現代化設計[J].中國冶金，2017，27（05）：69-74.

[2]張賀利.煉鋼生產化驗數據管理系統的開發與應用[J].天津冶金，2017（01）：32-34.

[3]張恒瑞，張海峰，陶歆.柳鋼檢化驗系統的構建及其功能實現[J].柳鋼科技，2016（06）：23-25+33.

作者簡介：李強（1991-），男，山東人，本科，助理工程師，研究方向：煉鋼。