自动化检测设备和取制样系统在钢铁检化验中的应用

自动化检测设备和取制样系统在钢铁检化验中的应用摘要：自动化取制样系统能够避免手工制样带来的人为误差，可以保证样品的代表性，为钢铁厂常用的诸如铁矿石一类原料的检验结果提供一道坚实的保障。同时提高化验检测设备的仪器自动化，可以保证检验数据的及时性与准确性。本文重点阐述全自动检测设备的化学分析方法对钢厂化验室工作的作用。关键词：自动化；检测设备；钢铁检化验；应用刖言：近几年，实验室制样与检测设备自动化以及数据管理信息化等现代化设计理念在钢铁厂的检化验设计中得到了很宽范围的应用。检化验制样和检测设备自动化程度的提高对检测数据的单独性与可靠性有益，检化验制样自动化程度尤其对于钢铁企业的原料检验意义重大：确定进场原料的品位、防止人为干预、为进场原料验收提供可靠的原始数据、为钢铁冶炼提供准确的数据。检测设备自动化可以减少人为因素造成的试验数据偏差，在检化验水平的提高与更准确的检化验数据上作用极大。1自动化检测设备及取制样系统在理化检测分析中的应用自动化取制样系统在钢铁企业是检测矿石等散状物料的系统设备，能够依据标准的抽样方法，自动取出具有代表性的样品，进行物化检验，为冶炼工艺配置等过程提供必要的技术数据。随着科学技术的不断发展，理论知识不断被革新，检测分析方法不断被更新，仪器替代手工已经成为趋势。至今，仪器化的化学分析所用到的分析仪器有着90年的发展历史，随着电子技术、计算机技术等新技术的发展，大量的新型分析仪器出现，部分老的分析仪器也在不断更新，甚至一些经典的化学分析方法都在不断地转变为仪器化。仪器化的化学分析法在当今得到广泛范围的应用，在现代实验化学中占有十分重要的作用。1.1自动化检测设备随着钢铁冶炼工艺的不断优化，生产节奏的加快，传统的分析方法已经无法满足检验的要求，为了解决传统检验方法的不足，钢铁企业近年来通过引进先进的分析仪器，不断提高检验设备的质量水平。传统的钢铁分析检测过程是大多采取手工化学分析的方法，这种方法就是我们日常所说的"湿法分析”。所谓"湿法分析〃就是指将试样消解成溶液的一种分析方法。这种传统的检验方法有着仪器价格低廉、投资少等优点，同时它也有很多不足，比如说过程繁琐、所需的试剂种类较多、很多试剂需短期内更换、自动化程度较低、功能单一、人为因素导致的误差较大、效率低下等缺点。目刖，钢厂在检验工作中通常使用光电直读光谱仪、X荧光光谱分析仪以及等离子光谱分析仪。光电直读光谱仪主要是分析块状钢样化学成分、X荧光光谱分析仪主要用于分析生铁和其他矿类化学成分、等离子光谱分析仪用于削状钢样中多种元素及水质中多种元素的检验。这几种仪器都是先进科学技术的产物，有着精密的物理、几何光学以及机械系统，同时具备电子传感系统。这几种先进的仪器的引用，可以使得钢铁企业在检验工作中能够满足生产的需求，更加节省时间、提高工作效率、保证工作质量。1.2原料自动化取制样系统自动化取制样系统主要由控制系统机械系统组成。针对钢厂大型散装物料，例如铁矿石、烧结矿以及焦炭等原燃料，能够使用自动取样机在线取样和缩分以及样品制备。依据需求，能够通过机械手在线进行粒度研究与转鼓强度试验。自动制样器械通常是粒度检验系统、风动自动送样系统与样品制备系统以及矿石缩分体系等组成。制样流程中的筛选、缩分、水分样品的取放以及弃样等操作工序都能够用机械手替代人工操作，不需要人工参与。全自动取制样体系不但能够进行全程监控，防止操作人员造成检验结果的干预，确保进场原料检验数据的真实性与可靠性；还能够减少工人的工作量，防止粉尘伤害。因此自动化取制样系统对提高检验效率、准确度及减轻工作人员劳动强度是非常必要的。目前，国内很多钢铁企业在原料区域使用全自动取制样系统。1.3化学检验全自动分析系统在钢铁冶炼过程中，炉前大生产的紧张节奏对冶炼周期有严格的要求，对钢的过程成分报出时间非常严格，通常从试样送出到最终分析检测的结果数据的周期在3分钟之内，炼铁高炉对产品成分的实时控制也具备相应的周期规定，缩短样品分析时间对生产有着重要的意义，传统的钢铁冶炼检验方式根本无法满足生产的需求，因此采用具有诸多优点的全自动分析系统势在必行。自动化分析系统使用全自动风动送样系统传送样品；使用样品制备系统完成符合分析仪器分析要求样品的制备，机械手自动取样以及制样；样品分析系统是整个自动化分析系统的核心设备，分析仪器有直读光谱仪、碳硫分析仪、氧氮分析仪等，样品传递与成分分析都能自动完成，不需要人工参与，这种方式大大缩短了检验周期，实现该分析系统的及时性、准确性。1.4轧钢检验全自动设备目前，国内从提取样品直到得出最后结论整个系统都全自动轧钢的实验室尚没有报道，主要由于轧钢试样均较大且重，无法实现使用风动送样系统输送试样。少数情况下使用试样传送带输送，多数试样还是使用运输工具送到实验室。轧钢实验室内，一般均为单独设备的全自动。轧钢检验经常使用的自动化设备一般为全自动粗加工设备（包含锯切与火切等方式）、全自动冲击试验机、全自动拉力试验机等。2全自动设备的分析方法在钢厂化验室工作中的优势（1）高效。先进的仪器可以同时对很多元素进行分析，比如说直读光谱在进行炉前分析时，从样品激发到计算机报出元素含量只需几十秒，而且同时能得出钢样中几个甚至十几个元素的分析结果，这就充分体现仪器自动化的化学分析方法在炼钢生产过程中带来的高效，大大减少了时间的浪费。仪器化的化学分析法的样品前处理过程简单，可以大大地提高检验工作的速度。该方法在钢铁检测中的应用，简化了检验样品的准备制作过程，钢铁的样品准备工作只需要简单的表面抛光加工，没有以往复杂的流程。同时，仪器化的化学分析法中大都是采用了先进的科学技术、电子计算机技术等，这表明仪器操作的自动化程度以及数据处理速度都得到了很大的提高。（2）准确性高。光电直读光谱分析仪可以有效的控制样品的化学成分，保证它符合所给定的技术要求，甚至可以将合金元素控制在规定的中下限。当含量低于1%时，它的准确度要比化学分析高。因此光电直读光谱分析仪一般被用在钢样化学成分的分析。X荧光光谱分析仪由于测定范围宽且有着比较好的准确度，因此X荧光光谱分析仪经常被使用在生铁和其他矿类化学成分的分析中。（3）灵敏度高。传统的化学分析法通常应用于常量的分析，然而多数仪器化的化学分析方法则在检测常量的同时可以用于微量、痕量分析。仪器化的化学分析方法可以使用在试样很少的检验工作中，并且可以对微量的样品进行准确地分析，有着极其高的灵敏性。结语：综上所述，全自动设备在钢厂检化验设施中的使用确保了检验数据的及时与准确性，能够防止人为因素导致的检验结果偏差，并且减少了工作量，美化了工作环境，提高了化验室的现代化以及自动化进程。近几年来，国产的全自动试样加工中心由于其加工精度提高和使用成本不高以及性价比高等好处，也很大程度上提高了使用效率。现阶段，一部分钢厂充分使用自动化制样系统与检测设备，且使用已经十分成熟。但也有部分钢厂，由于各类原因，导致高价引进的全自动设备部分功能或整个设备停用。因此，需要根据自身现状进行足够的验证，选择性价比最高的，避免配置过高，许多功能用不上的现象。参考文献李晓