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摘要:鋼鐵企業利用理化檢驗技術對材料實施質量檢測與材質檢驗,它是把關企業生產質量關的關鍵技術環節,不可或缺,且鋼鐵企業也在不斷改進進化該技術,希望它能夠更進一步,提高企業綜合生產效率與質量。本文從技術層面探討了鋼鐵企業理化檢驗技術的幾點改進措施,并給出企業發展技術的政策性建議。
關鍵詞:理化檢驗技術;鋼鐵企業;改進措施;政策建議
在鋼鐵企業中,理化檢驗技術不可或缺,一般來說對于大型鋼鐵聯合企業中的理化檢驗技術可大致劃分為多個部分,比如說入口原材料采購質量檢驗把關、生產工藝質量的中間檢驗把關、生產成品的綜合質量檢驗把關以及退役使用設備的施工工程質量檢驗把關等等。一般來說年產量在1000萬噸以上的大型鋼鐵聯合企業其平均每年的理化檢驗量大約會超過500萬件以上,理化檢驗技術環節的重要性可見一斑。
1鋼鐵企業理化檢驗技術改進的必要性
在鋼鐵企業鋼廠的日常生產過程中會涉及到大量的理化檢驗數據,主要是利用這些數據展開質量監控,同時也利用這些數據配合試樣制備對試驗數據進行分析,特別是作用于鋼廠現場檢查環節,其中的每一個檢查環節都會對檢驗結果產生影響。舉個例子,在采用直讀光譜儀分析鋼樣的化學組成成分過程中,氬氣中的O2及H2O成分含量會直接影響到分析結果。而在測試燒結礦冶金性能過程中,如果沒有有效控制一氧化碳導致發生爐漏氣現象也會加速試驗失敗。再者就是對于發生爐焦丁過程的頻繁更換也會對檢測結果產生負面影響。因此綜上所述,針對這些鋼廠所存在的理化檢驗錯誤問題甚至失誤現象,就必須對理化檢驗技術進行改進,著重于解決它在試驗過程中消耗成本過高、試驗檢測準確率及生產效率過低的問題。
2鋼鐵企業理化檢驗技術的改進措施研究
鋼鐵企業在理化檢驗技術應用方面廣泛且多樣,所以需要改進的方面也相對較多,本文簡單提出幾點鋼鐵企業理化檢驗技術的改進措施。
2.1對瓶裝氬氣、氮氣的改進措施
首先基于針對直讀光譜的與焦炭反應試驗相關內容,可采用ICP光譜儀對樣品展開分析,這其中就涉及到了瓶裝氬氣與氮氣相關內容。目前鋼廠在生產理化檢驗過程中多采用氬氣及氮氣瓶裝氣,這種瓶裝氣成本高且容易出現外購氣質量問題,例如某些瓶裝氣由于純度不夠極易導致檢驗結果失真。針對這一問題的解決途徑就是盡量采用自產氣代替外購氣,配合儀器的所需氣體純度及用量實際情況,結合現場調研來確認具體的瓶裝氣改進方案。這里給出具體的改進實施方案如下:首先從氣體主管道分別接通兩條分支管:高純氬氣與高純氮氣分支管,通過資產液氮、液氬的形式在制氧廠蒸發后再輸送到實驗室進行實驗。根據實驗結果顯示,自產管道氬氣與氮氣表現穩定,且管道氣的純度非常高,供給情況也很穩定,不用更換就能充裝氣瓶,有效規避了換瓶所導致的空氣混入情況,保證檢驗結果的高穩定性。而對比改進前的外購瓶裝氣,自產氣的價格更低甚至可以完全忽略,每年可為鋼廠節約超過30萬元以上的氣體外購費用,對理化檢驗技術的檢驗準確率與檢驗效率提高也有好處。
2.2對磨床制備薄帶鋼拉伸試樣的改進措施
鋼廠一般會采用厚度<5mm的薄帶鋼拉伸試樣,配合雙面銑床加工至30mm標準寬度再利用磨床磨平加工去除其表面的橫向刀痕。在該過程中打磨是關鍵環節,如果打磨不到位會導致拉伸試驗中試樣的橫向刀痕擴大且出現凹陷甚至斷裂問題,且在該過程中有關抗拉強度的測試結果也會失準。綜上所述,實際上采用磨床制備薄帶鋼拉伸試樣的主要目的就是將帶有鋼邊的部分打磨光滑,確保試樣表面粗糙度滿足試驗基本要求,同時提高試樣的制備效率,所以應該采用砂帶機代替傳統磨床,實現快捷打磨生產操作。砂帶機能夠調整打磨方向,且對薄帶鋼拉伸試樣表面的磨平結果影響不大。它專門配備了200mmx200mm的高鋁砂帶工作面,將試樣放置于砂帶機上進行順向磨制,在短短30秒以內就能打磨完畢。通過砂帶機打磨后的試樣表面具有相當高的光滑度,且在試樣上取樣進行砂帶機、磨床打磨結果對比會發現二者的屈服強度、抗拉強度以及斷后伸長率結果都相同,但在加工時間方面前者砂帶機的打磨時間會縮短數十倍,即10min的試樣磨床打磨在砂帶機上10s就能完成,這對鋼廠理化檢驗技術應用效率的大幅度提升具有巨大的促進作用[1]。
2.3對鋼鐵成材的金相檢驗的改進措施
鋼廠針對鋼鐵成材的金相檢驗通常采用手工法、機械法、電解法等等方式,近年來比較常見的還是電解法金相檢驗,它能提高檢驗工作效率,也能節省大量勞動力,目前備受關注[2]首先,基于電解法的鋼鐵金相檢驗主要通過鋼鐵成材產品的內部結構分析開始,判斷其金屬性能優劣,然后進一步展開檢驗過程。在整個電解法檢驗過程中,首先要明確規范合理有效的檢驗工藝與試樣制備,同時按照一定順序依次對試樣展開取樣、鑲嵌、標記、磨光、拋光、浸蝕等工藝流程。其次,展開電解法金相檢驗過程,首先切割鋼鐵成材產品,獲得小塊試樣,利用專用的金相砂紙預磨其檢驗面。其次利用電解拋光儀,通過電流、電壓、電解液配合電磁泵作為驅動,改變其電解參數。此時設置電磁泵的驅動電機功率在30W,電壓為12V對試樣進行拋光。在拋光過程中要注意拋光面積,最大面積不得超過5cm2,拋光時間則結合實際情況大體控制在10分鐘以內。一般情況下,該金相檢驗會結合陰極配備各種鋼鐵成材產品進行互換檢驗,同時要保證電解儀在檢驗過程中始終擁有穩定的電壓及電流密度,確保針對試樣的拋光檢驗高質量。在拋光工作結束后,取出試樣(此時試樣檢驗面應該呈銀灰色),將試樣放入到腐蝕液中進行電解腐蝕,然后用水清洗試樣,吹干,在專門設備下進行進一步的金相檢驗觀察。在針對鋼鐵成材產品的電解金相檢驗過程中要注意電解電壓、電解磁力泵泵速及拋光時間等幾點重要影響因素。
3鋼鐵企業理化檢驗技術改進的未來政策建議
鋼鐵企業不僅僅要在技術層面改進理化檢驗技術,也需要在政策建議層面大刀闊斧,提出若干實用性的改進政策,助力理化檢驗技術的優化發展。首先,鋼廠在生產過程中的理化檢驗技術要全面突出結合了智能信息化技術優勢在線分析模式,加速理化檢驗分析過程。比如像傳統的化學分析、儀器分析等等都能改造成為在線分析模式,這一技術改進也是希望鋼鐵企業能夠摒棄傳統思想,積極更換儀器設備逐漸發展進入智能化信息技術輔助生產時代,實現對產品質量檢驗的復合化優化,并將全新的在線分析檢驗技術貫穿于針對產品的整個生產過程中,確保每一個制作環節都擁有良好的質量控制思路與優勢,全面提高鋼廠生產產品質量。其次,鋼鐵企業需要不斷提升自身技術水平,保證理化檢驗技術逐漸實現系統化。就這一點來講就是要打破傳統中化學分析配合力學性性能研究的老舊手段,而是多借鑒國外先進檢驗技術實現對理化檢驗技術的完善化與系統化,例如對轉爐煉鋼冶金的直接分析,改變傳統中的間接分析直接對所有生產元素進行精確測量,再配合鋼水表面光譜分析與離子光譜分析以提高檢驗精確度,完善理化檢驗技術內容與流程[3]。
4總結
總而言之,鋼鐵企業在理化檢驗技術改進方面必須結合自身實際情況出發大膽大膽改良,積極借鑒外部經驗技術確保自身理化檢驗系統的系統化與智能化,高效率完成對鋼材材料的質量檢驗過程,提高鋼鐵企業經濟效益。
參考文獻
[1]陳會興.鋼鐵企業理化檢驗技術改進實踐[J].理化檢驗-物理分冊,2017(11):806-807.
[2]孫長江.淺析加強理化檢驗技術,提高鋼材檢驗質量[J].綠色環保建材,2017(9).
[3]穆桐雨.基于理化檢驗技術提高的鋼鐵檢驗措施分析[J].建筑工程技術與設計,2017(20):3676-3676.
作者:李國民 單位:河鋼股份有限公司承德分公司