现代大型钢铁分析检测与自动化系统评析

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1、现代大型钢铁分析检测与自动化系统评析2008-04-2111:04:34.0    中国仪器仪表信息网        在现代大型钢铁联合企业中，分析检测系统已成为生产过程质量控制与管理，企业经营销售活动的不可缺少的重要组成部分。从进厂基础原料质量把关，中间产品监控，成品检验判定，到售后质量异议处理，分析检测起着企业眼睛的作用。随着当今钢铁生产企业的大型化、现代化、生产过程越来越高速化、连续化、自动化。分析检测系统的配备除满足分析检测的准确性外，还要求具备适时性、快速性，而传统的分析检测方法已无法适应生产的快节奏。

2、因此，提高钢铁分析检测的自动化水平已成为当今世界先进钢铁生产企业必不可少的手段。国外先进企业在这方面投入大量资力，在尽量采用高精度、高稳定、快速化、自动化的光、机、电、计算机一体化大型精密仪器的同时，在整个分析检测流程的每个环节都不惜重金大量配备自动化仪器和采样、制样装置。国内近十几年来，大多数大型钢铁企业都开始引进先进的分析检测仪器，如光电直读光谱仪、X荧光光谱仪等大型精密仪器，逐步淘汰了生产现场"瓶瓶罐罐，手忙脚乱"的手工湿法分析方法，缩短了与国外先进分析检测技术的距离。然而，将分析检测过程自动化作为系统的观

3、点来考虑并加以现场应用，国内还远不成熟，国际上也正处于不断探索前进的状况。现就笔者近十年来，在钢铁分析检测自动化实践中形成的一些不成熟的观点探讨如下。         样品实物流过程自动化        此处所谓实物流过程，指被分析检测的对象既试样的流转过程。一般有以下几个主要过程：        1）原料进厂的样品采集、制样和转送。如矿石、精粉试样流转；        2）中间产品的样品采集、制样和流转。如烧结矿、铁水、钢水、钢坯料试样流转；         3）成品的样品采集、制样和流转。既成品钢材试样的流转

4、。样品是一种被抽检的对象，从被采集开始，经过加工制成适应于某种分析检测方法试样，到最终被送至某类仪器分析检测，始终是一种实物形态。一方面，这种实物本身在流转过程应该一直具有其代表性，才能保证分析检测数据的真实性和准确性；另一方面，流转过程还应该满足快速性以保证工艺上对分析检测数据的适时性要求。而传统的"人工取样，肩挑步送"的实物流过程随意性大、周期长，远远满足不了现代化生产工艺和管理的要求，因此，实物流过程自动化水平的提高是分析检测系统提高准确性最基本的要求，也是其提高快速性最关键的手段。目前，先进的试样自动采集

5、、自动制样、自动传送的装置大都采用机电一体化技术，为保证可靠性、稳定性和快速性，较高档的装置还配备了PLC控制系统、液压气动传动系统、光、电、超声波位置检测系统、计量仪表系统、CRT监视系统、计算机通信与管理系统等。典型装置有汽车、火车自动采样装置、光谱试样全自动磨样装置、风动送样装置等。这些装置的采用，无疑是使分析检测实物流过程自动化水平得以有效提高。        样品实物流过程自动化的实现，可大大降低操作者劳动强度，减少人为差错，提高分析检测速度。        分析检测过程自动化         1、仪器

6、化分析检测与自动化        本文所谓分析检测过程是指具体使用某种分析检测方法对实物试样进行分析检测并获得结果数据的过程。传统的钢铁分析检测过程，是以手工化学分析也就是人们常说的"湿法分析"方法为主的。这种分析方法过程长、强度高、功能单一、稳定性差、人为误差大。而要在这种分析方法的基础上通过装置改进达到实现自动化目的是很困难的，虽然以往也有不少提高自动化分析程度的装置如多元素联测快速分析仪等面市，但这类仪器仍是基于化学反应的改进，不能使钢铁分析检测过程自动化得到根本改观。近十多年来，国内大多数大型钢铁企业通过

7、引进国外先进仪器迅速提高了分析检测的自动化程度。在企业钢铁主体生产体系，通常采用光电直读光谱仪，X荧光光谱仪这两类仪器，实现了所谓的仪器化分析改进。这类仪器是一种利用物理电能激发，使试样中不同化学元素原子发生能级跃迁而产生不同光谱，并使其转换为电信号进行定量检测的大型精密仪器。仪器化分析方法在钢铁分析检测中的应用，简化了试样备制过程，钢铁试样的备制只需简单的表面抛光加工，取消了手工分析方法过程中的试样粉碎、酸溶加热分解、化学反应、比色分析、人工读数等繁杂流程。目前，光电直读光谱仪已成为钢样化学成分分析的首选仪器，

8、X荧光光谱分析仪则是生铁和其它矿类样化学成分分析的首选仪器。它的应用是很成功的。一方面，由于这类仪器所具有的选择性好、灵敏度高、准确性高的特点，仪器本身实现了其分析检测的核心功能；另一方面，这类大型精密仪器的设计制造从一开始就是本着高精度、高稳定、快速化、自动化、多功能整体优化原则进行的，从分析检测过程自动化的角度来看，这类仪器集光、机、电、计算机等方面的最新技术与一体，