鋼鐵企業理化檢驗技術改進探討

王春燕

（蕪湖新興鑄管有限責任公司，安徽 蕪湖 241002）

目前來講年產量超過1000萬t的鋼鐵企業，每年接受理化檢驗的產品量就可達到500萬件以上，由此可見其在企業生產發展中的重要性。可以說理化檢驗技術是鋼鐵企業發展不可或缺的一部分，大型企業多會對其做更進一步的細化，如進廠原材料采購質量控制、生產工藝質量中間檢驗管理、生產成品綜合質量檢驗管理以及機械或鋼產品的失效分析等，通過對企業產品的全周期檢驗把關，為企業的持續發展提供可靠保障[1]。

1 鋼鐵企業理化檢驗技術改進分析

對于鋼鐵企業來講，在實際生產中會不可避免的涉及到大量的理化檢驗數據，并以此作為材料以及產品質量管控的主要依據，并基于此與試樣制備對試驗數據做進一步分析，確認是否存在質量隱患，保證每個檢查環節均符合要求，以免影響最終成品質量。理化檢驗技術可以說是融入到鋼鐵企業每個生產環節中，因為任何環節均有可能對產品質量產生影響，而理化檢驗結果就可以作為后續調整的依據，杜絕此類問題的再次發生。但同樣的如果理化檢驗過程中操作不當，或者是受其他因素影響而導致檢驗結果可靠性降低，無法作為技術整改的依據，將會對整個生產工藝產生重大影響。例如應用直讀光譜儀對鋼樣化學組成成分進行分析，氬氣中O2與H2O成分含量會直接影響到分析檢驗的結果。或者是在熱處理過程中，如果對熱處理參數控制不當，將會造成力學性能誤判，致使企業損失或者給客戶造成誤導。因此必須要結合實際情況，鑒于以往經驗，來明確理化檢驗技術改進的方向，并采取適宜的方法來解決目前存在的各類問題，確保其能夠將技術優勢完全發揮出來，為企業發展提供助力。

2 鋼鐵企業理化檢驗技術改進方向

2.1 鋼材熱處理工藝改進

實驗室對鋼進行拉伸試驗前，往往需要按照產品標準或者技術協議對鋼材試樣進行熱處理，如42rMo調質處理，國標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。企業往往發現實驗室檢測不合格，而下游客戶試用后力學性能滿意的情況。此種情況下造成實驗室復檢檢驗量的大大增加以及內部判定不合格品的數量增加，給企業帶來大量經濟損失與質量風險。由于不同爐次的冶煉工藝以及熱軋工藝的不同，化學成分稍有波動，根據成分逐批次調整熱處理工藝的方式，熱處理人員難以實現，因此實驗室在排除拉伸過程對力學性能的影響因素后，重點對熱處理工藝從加熱保溫時間、熱處理爐的溫度均勻性、淬火介質等方面重點試驗研究，目的是在相對一致的熱處理工藝條件下提升鋼材檢驗合格率[2]。

經過試驗后發現淬火介質是對力學性能的穩定性影響最大的因素。其中淬火油穩定性要好于淬火介質，但使用的溫度區間比較窄，僅在特定溫度區間內，強度指標與室溫水基淬火液相近，塑性指標優于室溫淬火液。因此在沒有控溫裝置的前提下，要特別注意季節的變化對力學性能檢測數據的影響。而水基淬火液穩定性要差于淬火液，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時，需特別注意避免不同廠家的淬火介質混用的現象，定期監測淬火液在使用中濃度以及冷卻速度等冷卻特性參數的變化情況。通過對熱處理工藝參數研究改進，在相對一致的熱處理試驗條件下，實驗室力學性能一次檢驗合格率有了大幅度的提高，提高了理化檢驗穩定性與可靠性，為正常反映鋼產品的質量水平提供了依據。

2.2 拉伸試樣的矯直方法改進

鋼廠生產的盤螺、盤圓力學性能試樣，試樣前需要經過矯直方可進行拉伸試驗。工地往往通過矯直機進行機械矯直，而實驗室則采取人工矯直辦法，用錘直接敲擊試樣進行矯直操作，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重變形，對力學性能檢測影響較大，尤其造成屈服強度波動大，導致經常有檢測結果失真，無法作為鋼產品質量判斷依據。為了解決人工矯直對力學性能的影響，在沒有配置矯直機的前提下，一種方法是利用現有的頂鍛試驗機，自制矯直臺架，采用機械矯直，減少人工矯直對試樣表面的損傷，從而達到檢驗工藝要求，杜絕因人工矯直造成的力學性能波動的技術難題。經過對試樣檢驗前矯直方式改變，試樣的垂直度比人工矯直的垂直度大大改善，同時消除了人工矯直對試樣表面的傷害，解決了因人工敲擊矯直試樣力學性能波動較大的現象，滿足了力學性能試驗對試樣處理的工藝要求。

2.3 鋼渣中的全鐵含量檢測方法改進

鋼渣是在煉鋼過程中排除的固體廢物，處理不當會造成土地資源的占用以及環境問題。隨著煉鋼以及綜合利用技術提升，鋼渣經破碎、磁選后，可產生品位50%以上的優質精礦，鋼渣與其它原料混合制成鋼渣鐵精粉，可作為煉鐵、燒結的原料。鋼渣中鐵的存在形式有兩種：鐵的氧化物和單質金屬鐵，單質金屬鐵常以球狀、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分析樣品時，用常規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，測試樣品的稱樣量僅為0.2g，稱樣時隨機稱取大顆粒比例高，分析結果高，隨機稱取大顆粒比例小，則分析結果低，導致分析結果代表性差，致使全鐵的測試結果不穩定。

針對鋼渣全鐵檢測不穩定的問題，實驗室通過大量的試驗，將試樣區分篩上篩下物，分別化驗再合并計算。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行研磨；對研磨好的鋼渣試樣通過振動篩進行篩分；使用磁鐵對篩上物進行吸附，并對吸附物收集稱重，從而檢測鋼渣中的單質鐵部分的全鐵含量；將篩上物未吸附部分與篩下物混合收集稱重，檢測鋼渣中的氧化鐵部分的全鐵含量；將單質鐵和氧化鐵中全鐵含量根據重量占比綜合，從而計算出鋼渣中全鐵含量。通過方法改進，縮短了化驗分析時間，檢測數據更加準確及時，促進了生產廠對鋼渣的應用，對企業的環境保護以及清潔生產具有重要的意義。

3 鋼鐵企業理化檢驗技術改進策略

3.1 創新工作理念

強調理化檢驗技術在鋼鐵企業生產發展的作用，市場中大量的鋼材產品競爭嚴峻，企業想要在其中占據有利地位，必須要保證產品質量達標，這樣就需要在投入市場前對產品做詳盡的分析與檢驗。想要實現對理化檢驗技術的改進，首先要實現的一點就是要對傳統工作理念進行改革創新，提高對企業理化檢驗工作的重視度，投入更大精力進行改造優化，以便于滿足不斷發展的市場發展需求。

3.2 優化檢驗過程

鋼鐵企業理化檢驗技術的應用可分為化學分析、儀器分析以及在線分析三個階段，目前我國還處于儀器分析階段，相比發達國家的在線分析技術上還存在很大缺陷，技術改進勢在必行。在持續完善化學分析技術的基礎上，引入儀器分析技術，強調在線分析，推動整個理化檢驗技術的快速發展。

其中，企業領導人需要擺正態度，正確看待理化檢驗的目的和作用，其并非單單對產品質量進行檢驗，而是需要將其貫徹到整個生產過程中的每個階段內，對各制作環節均給予支持，提高對鋼材產品質量的管理效果。

3.3 提高技術水平

以提高鋼材產品檢驗整體效果為目的，建立統一完善的檢驗體系，并加強對理化檢驗技術人員的培養，提高企業整體理化檢驗能力，真正做到有計劃、有進度的解決存在的問題。另外，可借鑒國外先進的檢驗技術和成功經驗，適當的組織一些圍繞質量或標準位置的學術交流活動，共同就目前存在的問題進行交流研究，提出各種優化和完善方案，刺激理化檢驗技術不斷改進創新。

4 結束語

鋼鐵企業發展中理化檢驗技術所起到的作用至關重要，面對快速發展的市場，企業必須要正視理化檢驗技術改進的必要性與緊迫性，需要通過多個方面來進行調整優化，以便于更好的提高剛才檢驗整體質量，推動企業乃至整個行業的發展。