專利名稱：煉鋼平臺鋼鐵成分快速響應工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及冶煉爐前鋼鐵成份分析、顯示工藝。
要實現(xiàn)多煉鋼、煉好鋼，冶煉中鋼鐵成分的快速分析與反饋，以指導爐前操作與控制，是至關重要的。
冶金工作者夢寐以求的一種在線分析(on line analysis)方法，即對正在冶煉的熔融鋼鐵液直接測定，當然理想。但由于煉鋼過程很復雜，分析對象是高溫鋼液，成份變化大，加上存在粉塵、震動、電磁干擾的環(huán)境，直接測定的難度非常大。經(jīng)過近30年的努力，這種嘗試收效甚微，目前只能對鋼鐵液中的個別元素實現(xiàn)在線分析，對鋼鐵生產(chǎn)起控制作用意義較大的鋼液多元素同時直接測定，尚未見報導。
對正在冶煉的鋼鐵液采用離線分析(off line analysis)，即從各冶煉爐中采取鋼鐵液樣，將試樣的冷卻樣塊通過風動送樣系統(tǒng)傳送到中心試驗室進行分析。分析結果再反饋到爐前指導冶煉。該過程耗時較長，一般需要5分鐘左右，占去了氧氣頂吹轉爐冶煉時間的1/6—1/8。這是目前我國多數(shù)鋼鐵企業(yè)所采用的方法，并已占我國爐前分析體系的主導地位。由于風動送樣系統(tǒng)易出現(xiàn)“死機”、“卡殼”、管道漏氣等故障，且試樣的裝送傳遞要占去一部分寶貴時間，不少有識之士已意識到這些弊端并試圖作新的嘗試與更新。
在煉鋼平臺上即生產(chǎn)現(xiàn)場所建立的分析室進行現(xiàn)場分析(on siteanalysis)，包括從冶煉爐直接取樣，將冷樣件送平臺分析室分析，它廢除了風動送樣系統(tǒng)從而根本杜絕了因采用該系統(tǒng)所產(chǎn)生的一切故障，其突出的意義在于節(jié)省時間，縮短了冶煉周期。
現(xiàn)場分析可分為全自動分析和半自動分析。全自動分析無人操作，但耗資大，運行條件苛刻，設備的維修保養(yǎng)復雜。該類分析系統(tǒng)，作為商品，世界上已有多家廠商出售。其中德國斯派克公司，美國貝爾德公司已售出多套在世界各地運行；國內(nèi)上海寶山鋼鐵廠已引進斯派克公司的產(chǎn)品。一種有人操作，投資少，運行條件相對簡單，設備的維修保養(yǎng)比較容易的半自動分析體系尚未見報導。
本發(fā)明的目的在于提供一種適合中國國情的半自動的現(xiàn)場分析與反饋模式的煉鋼平臺鋼鐵成份快速響應工藝，該工藝相對說設資少，運行條件簡單，設備的維修保養(yǎng)容易。
本發(fā)明煉鋼平臺鋼鐵成份快速響應工藝，包括步驟a、取樣—用取樣器采取冶煉中的鋼鐵液樣；b、制樣—在煉鋼平臺分析室用磨樣機研磨所采取的鋼鐵液樣的冷樣件，獲得光譜分析試樣；c、分析—在煉鋼平臺分析室用多道直讀光譜儀測定試樣成份，并用微機輸出數(shù)據(jù)；d、數(shù)據(jù)傳送與顯示—在煉鋼平臺分析室用“多路開關”接收上述之輸出數(shù)據(jù)，傳送并顯示于爐前大屏幕顯示器。
所說的取樣是用杭州鋼鐵集團公司研制的插入式或截流式取樣器取樣。所說的制樣，是用自動磨樣機研磨樣件，獲得分析試樣；也可以是用手動磨樣機研磨樣件，獲得分析試樣。
所說的顯示是用杭州鋼鐵集團公司、浙江大學和杭州大學共同研制的“BD—01型”大屏幕顯示器顯示。
本發(fā)明煉鋼平臺鋼鐵成份快速響應工藝，屬于冶煉現(xiàn)場半自動分析與反饋手段，本工藝是在煉鋼平臺即煉鋼現(xiàn)場進行制樣、分析與反饋，與目前我國普遍采用的離線分析相比，廢除了風動送樣系統(tǒng)，減少了故障因素，省去了裝送、傳遞試樣的時間；本工藝采用取樣器取樣，代替了傳統(tǒng)的鑄錠法取樣，使取樣既快速又方便，并簡化了分析前處理工序，使整個響應工藝全過程用時大為縮短；本工藝總用時一般為2—3分鐘，而現(xiàn)用的離線分析構成的工藝總用時一般為5分鐘左右。本工藝屬于現(xiàn)場半自動分析與反饋手段，與現(xiàn)場全自動分析與反饋相比，投資少，運行條件簡單，設備的維修保養(yǎng)容易，與我國國情更為適合。
本發(fā)明煉鋼平臺鋼鐵成份快速響應工藝，最好的實施方式包括用杭州鋼鐵集團公司研制的取樣器取樣；用自動磨樣機研磨樣件；用杭州鋼鐵集團公司、浙江大學和杭州杭州大學共同研制的大屏幕顯示器顯示。
本工藝最好的實施方式具體包括a、本工藝取樣采用杭州鋼鐵集團公司研制的鋼液取樣器，附圖示出這種取樣器的構造。


圖1為插入式鋼液取樣器結構示意圖；圖2為截流式鋼液取樣器結構示意圖。
插入式鋼液取樣器，有一前端設瓶頸狀通口的由兩個半腔爿對合而成的設有出氣孔9的模具5，一石英輸樣管2插入模具5前端通口內(nèi)，模具5外設套管7，套管7前端內(nèi)置定位座3，輸樣管2固定于定位座3。模具5后端設有一起對合作的卡簧6，模具前端通口部位外設卡箍4。模具5貯樣部分其外形及內(nèi)腔呈圓餅狀。套管7內(nèi)于模具5后端部位設對模具5起限位、對套管7起增強作用的內(nèi)管8及其外圍的芯管10。套管7、內(nèi)管8和芯管10為耐高溫紙管，于鋼液中取樣后這些紙管碳化為炭管。輸樣管2入口部位罩有防護帽1。
該取樣器于內(nèi)管8后端插置取樣桿后插入鋼液或鐵液中取樣時，具有靜壓力作用的鋼(鐵)液沖破起擋渣作用的防護帽1，通過石英管2進入模具5。取樣后擊碎碳化套管7，取出樣模，速冷后取出鋼(鐵)試樣件。
截流式鋼液取樣器，在輸樣管2伸出套管7前端部分外置錐形頂頭11，其他結構與插入式取樣器相同。該取樣器截止于鋼(鐵)液流取樣。
b、本工藝制樣是在煉鋼平臺所建的分析室進行。這是一個抗震、防塵、抗電磁干擾的恒溫、全封閉的分析室。與之配套的建有一壓縮空氣凈化系統(tǒng)，該系統(tǒng)一是給磨樣機器手提供動力，二是給分析室供應新鮮、凈化的空氣。
取樣器所取樣件可直接研磨制樣，無需作傳統(tǒng)的鑄錠法取樣樣件事先所作的切割、打毛刺等步驟。
磨樣是在煉鋼平臺所的建的分析室用自動磨樣機作業(yè)。自動磨樣機有如德國SPOECTRO公司的BS—01型、英國HILGER公司的POLYVAC型、美國貝爾德公司的SPECTRBOT型自動磨樣機。磨樣時間為50—55秒/只。試樣磨畢，冷卻12秒鐘即行分析。
c、本工藝分析是在煉鋼平臺所建的分析室用多道直讀發(fā)射光譜儀實行(分析鋼樣)。該光譜儀有如德國的Spectrolab、美國的DV—6、英國的HILGER等牌號；若分析鐵樣、鐵合金樣宜用％—熒光光譜儀。分析結果經(jīng)微機輸出。
d、本工藝數(shù)據(jù)傳送是在煉鋼平臺所建的分析室用“多路開關”實現(xiàn)。這種多路開關有如德國GRABAU公司的“GR10—Multi Switch”。“多路開關”接收上述之輸出數(shù)據(jù)，傳送并顯示于爐前大屏幕顯示器；本工藝顯示采用杭州鋼鐵集團公司、浙江大學和杭州大學共同研制的“BD—01型”大屏幕顯示器。
權利要求
1.煉鋼平臺鋼鐵成份快速響應工藝，其特征是a、取樣—用取樣器采取冶煉中的鋼鐵液樣；b、制樣—在煉鋼平臺分析室用磨樣機研磨所采取的鋼鐵液樣的冷樣件，獲得光譜分析試樣；c、分析—在煉鋼平臺分析室用多道直讀光譜儀測定試樣成份，并用微機輸出數(shù)據(jù)；d、數(shù)據(jù)傳送與顯示—在煉鋼平臺分析室用“多路開關”接收上述之輸出數(shù)據(jù)，傳送并顯示于爐前大屏幕顯示器。
2.如權利要求1所述的煉鋼平臺鋼鐵成份快速響應工藝，其特征是，所說的取樣是用杭州鋼鐵集團公司研制的插入式或截流式取樣器取樣。
3.如權利要求1或2所述的煉鋼平臺鋼鐵成份快速響應工藝，其特征是，所說的制樣，是用自動磨樣機研磨樣件，獲得分析試樣；
4.如權利要求1或2所述的煉鋼平臺鋼鐵成份快速響應工藝，其特征是，所說的制樣是用手動磨樣機研磨樣件，獲得分析試樣。
5.如權利要求1或2所述的煉鋼平臺鋼鐵成份快速響應工藝，其特征是，所說的顯示是用杭州鋼鐵集團公司、浙江大學和杭州大學共同研制的“BD—01型”大屏幕顯示器顯示。
全文摘要
一種關于冶煉爐前鋼鐵成分分析與顯示的煉鋼平臺鋼鐵成分快速響應工藝，步驟為a、用取樣器采取冶煉中的鋼鐵液樣；b、在煉鋼平臺分析室用磨樣機磨樣，獲得光譜分析試樣；c、在煉鋼平臺分析室用多道直讀光譜儀測定試樣成分，經(jīng)微機輸出數(shù)據(jù)；d、在煉鋼平臺分析室用“多路開關”接收上述之輸出數(shù)據(jù)，傳送并顯示于爐前大屏幕顯示器。本工藝與離線分析相比，運行故障少，響應速度快；與全自動現(xiàn)場分析相比，投資少，運行條件簡單，適合我國國情。
文檔編號G01N1/10GK1127888SQ9511173
公開日1996年7月31日 申請日期1995年8月22日 優(yōu)先權日1995年8月22日
發(fā)明者楊寶貴, 俞培榮 申請人:杭州鋼鐵集團公司