[精品]钢铁生产中检测技术的发展趋势

1、钢铁生产中检测技术的发展趋势我的钢铁2008-03-17 09:25:24现在的钢铁产品制造水平与信息化和自动化最基础的技术之一检测技术的水平密不可 分，检测技术发展源于生产过程质量、能耗、环境和安全等的要求，在需求推动下产生的测 量技术给钢铁生产过程的控制和产品质虽:提供了技术保障，同样生产过程水平的提高也对检 测技术发展捉出了更髙要求。冶炼工艺需要提高过程可控水平冶炼工艺过程的检测仪表设备有着量大、品种多的特 点，如炼铁过程中一座大型高炉至少需要上千台套的仪表设备,才能适应要求。炼钢的转炉 和精炼工艺过程也是如此。目前，在高炉方面，研制低成木的高炉检测传感器，用来探测高炉内 煤气成份、温度

2、和料柱透气性等，将成为开发一种包括流体流动、动力学综合模型的基础。 对炼钢产品,品种和精度的要求是包括检测技术在内的工艺技术不断发展的推进力，如超纯净 钢要求钢水纯净度检测和预报,需耍更快和更准确的分析检测结果，也需耍吹炼过程的气体流 量,温度变化等准确和实时的测量结果，在控制模型正确的时候，检测技术的高低将影响炼钢 工艺和后续产品总水平。铁水和钢水温度的连续检测技术越来越为人们重视,但是受测最方 式限制，在高温金属液体小连续工作的测量元件寿命都是有限的。成分分析目前也采用釆样 分析,几分钟的周期，同样限制了控制的及时与准确。连续测温和成分分析技术及装备的研究 始终在开展。九轧钢过程要求提高过

3、程控制精度和速度板材对于同板厚度差的要求已经提高到微米级, 这就要求在热轧和冷轧高速轧钢过程屮，测最不同材质运动钢板的全截面上的厚度及分布。 板材表面质屋的耍求，使在线缺陷检测技术开发从成品线向轧制过程延伸。国内达到微米级 的激光截而厚度检验检测、冷轧和热轧连轧机后，在线表而缺陷及孔洞、边裂检测都已经开 发和应用。此外，控轧控冷(tmcp)、强力轧制(低温临界点轧制)和超细晶轧制技术要求轧制 过程温度、轧制力等的测量更准确、信息更全面，并r対轧制温度控制和轧制尺寸捉高了控 制要求。九环境为能源技术将是钢铁生产的关键技术钢铁生产过程受到环境保护和可持续发展政 策影响，将对生产过程测量控制提出新的

4、要求。环境监测技术被认为是今后仪器仪表产业的 重大方向，对工艺过程的气、固、液排放的准确测量，现在的钢诙生产企业如果没有足够的能 源、物料、环境监测能力，将难以作出正确的决策。环境检测技术与装备将是钢铁生产工艺 过程不可或缺的保证。九钢铁工艺新技术突破带来的变化钢铁工艺的新突破也会带来装备更新，当然包括测检设 备和装置。新的炼铁工艺熔融还原炼铁工艺是新型炼铁生产方法，它不仅能使用非炼 焦煤肓接炼铁，而且工艺流程短、投资省、生产成木低、污染少等，当然熔融还原炼铁工艺作 为一种新工艺，其装备和控制系统也会产牛新要求,熔融还原炼铁的炉内温度分布的检测技术 和气氛（富氧）的检测技术掌握，对于该工艺的控

5、制要求有直接关系。csp技术带來的短流程低 能耗钢材生产工艺，将铸坏为轧钢过程缩煎到一个流程中。传统的连铸过程控温控速方式，将 与高速化的轧钢过程同步，从钢水到薄坯再到板材在连续的生产过程中贞特性与产品质屋参 数必须被同时检测,无论是温度、成份、微结构、尺寸、板型、轧制力和速度等测量信息系 统都在csp流程中得到应用，并且有着在实时性和准确性方面更高要求。九检测技术模型化检测方法已经从单参数检测向多参数检测发展;从参数检测向检测后算 法模型推左相关关键变量的复杂系统发展。轧钢过程微观组织结构和理化特性的在线检测推 定技术正在研究之屮，并可能在近年成为可出售的技术。检测、控制技术的进步推动了钢铁

6、技术的发展钢铁生产的需求驱动检测、控制技术的 进步，而检测、控制技术的进步也推动了钢铁牛产技术的发展。以温度检测技术为例，其检 测技术的突破始终伴随着生产工艺控制水平的进步。当现在已被普遍使用的热电现象被发现 时，随着热电偶的研制成功和在冶炼过程的应用，冶金过程就从传统的经验观察方法的冶炼术 变为一门科学。而当根据热辐射原理研制成功的各种红外辐射温度测量仪表的应用，则对整 个从原料烧制、冶炼、铸造、轧钢等过程的工艺温度的有效控制起到极大作用，提鬲了钢铁 产品的质量控制水平和降低了工艺能耗。同时，随着钢铁生产过程控制要求的捉高，对温度测 最提出更高要求，如冶炼过程控制模型的发展，提出的铁水温度连

7、续测量和钢水连续测温的课 题，促进测量技术研究人员去研究和开发更耐高温、响应更快、测量可靠的测温装宜或研究 新的测温方法。轧钢过程热板型控制和控轧控冷技术将温度测量要求扩展到连续多点、动态 高速和低允许误差的水平,1仏几这些测量是在轧钢过程这样的恶劣环境下完成,因此需要开发 相应的检测装置或检测技术以适应高精度的检测量要求。另外,非接触测量技术在钢铁生产 过程亦已得到广泛应用。这些检测技术大多使用了各段电磁光谱作为载体，例如用电磁波來 检测钢材表而的裂纹，用微波来检测物料水分，用激光来测量钢板运彳j速度，用放射线测量钢 板厚度，用红外线测量物休表而温度，用声波和超声波检测物料位置、尺寸和缺陷，

8、用红外和可 见光检测运动钢板的宽度等。但是根据对这些测量技术机理匕的了解，所有这些测量过程都 有局限性。九测量是通过物理量转换,将盂要测量的物理量以可测得虽的形式表现出来，那么在测屋 过程始终会遇到物理过程不可能是理想化的问题，分析和解决影响变最始终会产生新的测量 技术或装置。新的物理现象和规律被发现更是改变测量技术的原动力，如介于微波和红外波 之间的t射线的特性被发现,乂将带來用电磁光谱作为载体的测量技术的重大变化。就像激 光被发现后，不仅在高技术领域和军事领域被广泛应用于测虽:控制，对制造加工过程和钢铁工 业过程的测量控制的影响也是巨大的。（m钢铁技术编辑部）近年來，我国的汽车产业迅猛发展

9、。尤其是在刚刚过去的2009年，车市年销量突破1300 力辆人关，正式超过美国而一跃成为全球第一人汽车市场。与之伴随而来的，是汽车零部件 产业的蓬勃发展。各大汽车厂商为了争夺在华市场份额，纷纷强化其在中国市场的成本控制 能力，零部件配套体系将逐步放开，零部件采购慢慢向中国倾斜。随着汽车零部件行业的h 益兴起，汽车厂商在零部件采购和检验环节出现问题的几率应该会有所降低。在研发阶段，汽车的各项功能与参数己基本确定，而对汽车品质影响最人的莫过于将图 纸变为现实的制造过程。所谓积土成山，局部影响整体，各个零部件的品质直接影响到整车 的性能。因此，零部件的采购与检验，成为汽车制造过程中一个极为重要的环节

10、。零部件检验向科学化、制度化方向发展零部件采购向专一化、专业化方向发展，有了可靠的零部件供应，接下来的检验环节也 是不町或缺的。质检是保证产品可靠的重小z重，零部件从供应商到装配布间，只有中间经 过层层把关，才能最终确保整车的质量不受影响。只有从操作者层面来控制缺陷的发生，才 能保证最终产品的可靠性。 对零部件的检验，应建立科学化的抽检制度，将质量隐患消 除于无形。具体操作可按照小件要抽检，人件入库前则要经过100%检验来进行。对各规格 零部件建立备案，并追溯每个零件的原材料提供企业，对其规格、型号等指标进行备案。如 果零部件企业中途要更换原材料，则应全部重新检验、考查和登记。对不同供应商施行

11、相同的激励与惩罚机制，借以促进供应商加大产品质量控制的力度。 按照一定的标准对各个部分、细节进行标准化，而标准化就是制定、执行和不断完善标准的 过程，就是不断提高质量、提高管理水平的过程。工业分析与检验技术在国民经济建设中，貝-有特殊的地位和作用，素有工农业生产的“眼 睛”和科学研究的“参谋”之称。检出限以浓度（或质量）表示，是指由特定的分析步骤能够合理地检测出的最小 分析信号xl求得的最低浓度cl （或质量ql）可以预计，在知识经济时代，尤其在经济全球化影响下，技术创新和科技产业化的加快, 环境保护意识的加强，必然会带来对分析检验专业人才需求的上升，且无论在数量和质量上, 都提出了新的要求。

12、随着计算机技术的发展，现代的分析仪器基木都带有相应的计算机控制及数据处理软 件，使样品分析和数据处理口动化。仪器分析中的分析方法和技术少现代科学技术的发展互 相渗透，互和促进，更新换代的周期性越来越快。各种仪器的改进和联用，大大地提高了仪 器的分离检测的综合效能。必要时，例如在科学研究、国际交流或进出口贸易时，可参考国际上比较权威的最新标准方 法，以便与国际接轨，使测定结果与国外有可比性。二维气相色谱具有比-维气相色谱质谱高儿十到儿百倍的灵敏度，同时可根据不同的样 品选择不同的柱系统，二维柱系统，具有不同的极性，化合物的可根据您的不同意愿实 现不同特征的分离分类（官能团，极性，沸点等），大大增强谱峰解析的准确度。新的进展主要表现在应用手性分离、快速gc、二维gc,以及采用独特的检测器，如采 用同位索比率质谱仪（1rms）和电感耦合等离了体质谱仪（1cpms）作为检测器全二维的分离使谱峰更纯净，背景t扰大大降低，