钢铁分析检测与自动化技术刍议

摘  要：随着钢铁企业的不断发展，对分析检测设备的准确度要求不断提高，以往传统的分析设备难以符合现代化需求，逐渐退出市场，新型科技的引入使钢铁自身检测分析效率得到显著提升。基于此，本文将对钢铁分析检测自动化与信息流过程自动化进行分别论述与分析。

关键词：钢铁;检测;自动化

引言

随着现在钢铁生产企业生产过程的不断高速化、连续化和自动化的发展，对钢铁分析检测技术的准确性、适时性和快速性有了更高的要求。像利用碳酸分析仪、光谱分析仪等这种大型的精密检测仪器来进行钢铁检测的传统分析方法，已经远远不能满足现在钢铁行业的需求了。现在大部分钢铁企业为了提高钢铁分析检测的自动化水平，都已经开始引进先进的分析检测仪器。

1钢铁分析检测技术的进步历程

1.1国外发达国家钢铁分析检测技术的进步历程

20世纪50年代，一些欧美国家的钢铁生产企业的分析检测技术已经开始由之前的化学检测转向了仪器检测，例如真空直读发射光谱被广泛应用于钢铁检测分析工作中。到了60年代，像原子吸收光谱、X-荧光光谱也逐渐被应用到钢铁分析检测中;在同时期的日本，之前一直采用的是半湿法和半仪器分析方法，分析检测工作的水平远不如欧美国家。他们为了改变落后的现状，开始引进欧美的先进分析仪器，与此同时，日本国内的一些电器公司也着手研制同类的分析仪器。随着日本国内仪器的开发应用，他们的钢铁生产分析技术也在逐步发展。由于日本分析仪器的普遍应用，日本钢铁分析检测技术迅速发展到仪器分析系统化和自动化水平。

1.2我国钢铁分析检测技术进步历程

由于我国钢铁工业的发展经历的是由小到大、由弱到强的历

程，所以导致钢铁检测技术也是走的同样的发展历程。近几年来，虽然我国的钢铁行业得到了飞速发展，产能也在急剧扩张，但是由于我国钢铁的发展不平衡性和生产规模的不一致性，各个生产单位的分析方法和分析技术也存在着很大的差异。国有大中型钢铁联合企业及地方骨干企业的分析检测技术也逐渐过渡到了自动化分析阶段。虽然我国的仪器分析起步的比较晚，但是随着近几年来钢铁分析检测技术的不断发展，国内的仪器分析也得到了较快的发展。大部分大型的钢铁企业也开始引进了一些真空直读光谱仪、X-荧光光谱仪等先进设备。检验数据的传递由电话报告逐步进化到了直接网络传输，极大提高了检验数据的时效性，为钢铁生产提供了快捷、可靠的指导，在一定程度上缩小了与发达国家的差距。

2关于新时期钢铁分析检测与自动化的发展趋势

在钢铁企业操作的自动化、管理的现代化、生产的高速化与装备的大型化发展背景下，关于钢铁分析的检测技术正处在不断发展与更新的过程中，其中实验室信息管理系统就是把计算机的技术与管理的现代化相结合，更好的实现了管理工作的信息化。这种管理系统就是利用互联网与计算机在数据传输、采集、储存与处理等过程的强大优势，来实现实验室一些样品、报表和资源的自动化管理。此外，在实验室钢铁企业的分析检测中应用实验室信息管理系统，可以提高实验室管理体系和监控体系的管理水平，进而保证控制和管理分析检测数据更加准确和有效。

3样品实物流过程的自动化

实物流过程是指分析检测的对象分析检测的过程，也是试样流转的过程。一般具有以下几个过程：原料进厂的样品采集、制样和传送，中间产品的样品采集、制样和传送，成品的样品采集、制样和传送。钢铁分析检测的主要目的是传递钢铁产品在生产过程中的质量信息，以便于指导以后的生产。钢铁信息流过程是指分析检测得到的结果数据从分析检测仪器处传送到生产现场管理者处或其它部门的过程。在这个过程中，样品从被采集开始，再经过加工制成适应于某种分析检测方法的试样，到最终被送到某类仪器进行分析检测。整个检测过程都是以一种实物的形态进行检测的，所以一方面要保证流转过程中实物的本身要有代表性，另一方面还要保证实物流转的过程可以适应分析检测的快速性，进而保证钢铁分析检测数据的适时性。而传统的流转过程采用的是人工取样，肩挑步送的方法。这个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，也是其提高快速性的关键手段。

4钢铁企业分析检测过程的自动化

4.1分析检测模式的自动化

企业分析与检测模式的自动化是指通过对操作步骤、操作系统进行连续不断的监督和控制，进而及时发现自动化操作中存在的故障和问题并能及时修复。钢铁生产作为一种流程工业，具有规模大、覆盖面广及效益高的特点。产品质量控制是系统主控目标之一，分析检测过程的模式也必须适应这种流程工业的特点，国内的一些大型钢铁企业在生产体系中普遍采用以下3种分析检测模式。第一，离线分析检测模式。它是一种分析检测仪器远离现场的一种集中分析模式，通常一台仪器就可担负多个工艺点产品的分析检测任务，可以充分发挥大型精密仪器的运行效率，而且仪器远离环境恶劣生产现场能够保证较高的稳定性和准确性。但是在实际应用中还存在着一种矛盾，那就是如何可以提高试样传送的速度，进而保证样品检测的时效性;第二，临线分析检测模式。它是一种分析检测仪器紧临生产现场的专项单点分析模式。这种模式对仪器的要求比较高，它要求仪器必须具备较好的抗干扰、抗震、防尘、抗温度变化性能;第三，在线分析检测模式。它是一种分析检测仪器的部分元器件或整机位于生产流程线上，并与被测对象直接接触或间接接触的一种连续的单点分析模式。在线分析是实现钢铁生产系统动态控制的必要手段，也是生产过程自动化的理想手段。但是由于钢铁分析检测过程中采样技术上的困难性、被检测对象的复杂性，导致这种检测模式不被企业广泛应用。

4.2仪器分析检测的自动化

仪器分析检测是一种以物质的物理性质或物理化学性质为基础的分析方法。传统的钢铁分析检测过程中都是以类似湿热分析的手工化学分析方法进行钢铁检测的。由于传统的分析方法过程比较长、强度比较高和稳定性比较差的现象，很大可能会引起实验数据产生误差。而在检测过程中应用仪器分析，可以使检测过程的方法检测、灵敏度变高，能进一步促进分析检测的速度。目前，真空直读光谱仪已经成为钢样化学成分分析的首选仪器，X-荧光光谱分析仪则是铁样和其它矿类样化学成分分析的首选仪器。

5结束语

随着钢铁企业管理现代化、生产高速化以及操作自动化的不断发展，钢铁分析检测技术也有了一定提升，逐步由手工分析发展到仪器化分析阶段，从而保证了数据的准确性、适时性。随着机电一体化装备技术、新型仪器化技术、计算机信息技术等高科技的迅速发展，钢铁分析检测技术与自动化技术的紧密結合已显示出广阔的发展前景。

参考文献：

[1]付强，李博，胥磊.电气自动化在钢铁企业中的应用分析[J].现代工业经济和信息化，2019，9（05）：49-50.

[2]赵彦庆.钢铁行业中自动化仪表的应用[J].山东工业技术，2016（08）：258.

[3]吴朋化.自动化无损检测技术在各行业的应用研究[J].科技与创新，2016（07）：131.

[4]王伟.关于对钢铁分析检测与自动化技术的探析[J].电子技术与软件工程，2015（19）：167-168.

[5]马竹梧.冶金检测仪表和成分分析技术进展及开发的几个问题[J].冶金自动化，2012，36（03）：1-7.

作者简介：

郝建峰（1974.1）山东莱芜人，男，本科，汉族，工程师，主要研究方向：钢铁制造检测。