专利名称：炼钢平台钢铁成分快速响应工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及冶炼炉前钢铁成份分析、显示工艺。
要实现多炼钢、炼好钢，冶炼中钢铁成分的快速分析与反馈，以指导炉前操作与控制，是至关重要的。
冶金工作者梦寐以求的一种在线分析(on line analysis)方法，即对正在冶炼的熔融钢铁液直接测定，当然理想。但由于炼钢过程很复杂，分析对象是高温钢液，成份变化大，加上存在粉尘、震动、电磁干扰的环境，直接测定的难度非常大。经过近30年的努力，这种尝试收效甚微，目前只能对钢铁液中的个别元素实现在线分析，对钢铁生产起控制作用意义较大的钢液多元素同时直接测定，尚未见报导。
对正在冶炼的钢铁液采用离线分析(off line analysis)，即从各冶炼炉中采取钢铁液样，将试样的冷却样块通过风动送样系统传送到中心试验室进行分析。分析结果再反馈到炉前指导冶炼。该过程耗时较长，一般需要5分钟左右，占去了氧气顶吹转炉冶炼时间的1/6—1/8。这是目前我国多数钢铁企业所采用的方法，并已占我国炉前分析体系的主导地位。由于风动送样系统易出现“死机”、“卡壳”、管道漏气等故障，且试样的装送传递要占去一部分宝贵时间，不少有识之士已意识到这些弊端并试图作新的尝试与更新。
在炼钢平台上即生产现场所建立的分析室进行现场分析(on siteanalysis)，包括从冶炼炉直接取样，将冷样件送平台分析室分析，它废除了风动送样系统从而根本杜绝了因采用该系统所产生的一切故障，其突出的意义在于节省时间，缩短了冶炼周期。
现场分析可分为全自动分析和半自动分析。全自动分析无人操作，但耗资大，运行条件苛刻，设备的维修保养复杂。该类分析系统，作为商品，世界上已有多家厂商出售。其中德国斯派克公司，美国贝尔德公司已售出多套在世界各地运行；国内上海宝山钢铁厂已引进斯派克公司的产品。一种有人操作，投资少，运行条件相对简单，设备的维修保养比较容易的半自动分析体系尚未见报导。
本发明的目的在于提供一种适合中国国情的半自动的现场分析与反馈模式的炼钢平台钢铁成份快速响应工艺，该工艺相对说设资少，运行条件简单，设备的维修保养容易。
本发明炼钢平台钢铁成份快速响应工艺，包括步骤a、取样—用取样器采取冶炼中的钢铁液样；b、制样—在炼钢平台分析室用磨样机研磨所采取的钢铁液样的冷样件，获得光谱分析试样；c、分析—在炼钢平台分析室用多道直读光谱仪测定试样成份，并用微机输出数据；d、数据传送与显示—在炼钢平台分析室用“多路开关”接收上述之输出数据，传送并显示于炉前大屏幕显示器。
所说的取样是用杭州钢铁集团公司研制的插入式或截流式取样器取样。所说的制样，是用自动磨样机研磨样件，获得分析试样；也可以是用手动磨样机研磨样件，获得分析试样。
所说的显示是用杭州钢铁集团公司、浙江大学和杭州大学共同研制的“BD—01型”大屏幕显示器显示。
本发明炼钢平台钢铁成份快速响应工艺，属于冶炼现场半自动分析与反馈手段，本工艺是在炼钢平台即炼钢现场进行制样、分析与反馈，与目前我国普遍采用的离线分析相比，废除了风动送样系统，减少了故障因素，省去了装送、传递试样的时间；本工艺采用取样器取样，代替了传统的铸锭法取样，使取样既快速又方便，并简化了分析前处理工序，使整个响应工艺全过程用时大为缩短；本工艺总用时一般为2—3分钟，而现用的离线分析构成的工艺总用时一般为5分钟左右。本工艺属于现场半自动分析与反馈手段，与现场全自动分析与反馈相比，投资少，运行条件简单，设备的维修保养容易，与我国国情更为适合。
本发明炼钢平台钢铁成份快速响应工艺，最好的实施方式包括用杭州钢铁集团公司研制的取样器取样；用自动磨样机研磨样件；用杭州钢铁集团公司、浙江大学和杭州杭州大学共同研制的大屏幕显示器显示。
本工艺最好的实施方式具体包括a、本工艺取样采用杭州钢铁集团公司研制的钢液取样器，附图示出这种取样器的构造。
图1为插入式钢液取样器结构示意图；图2为截流式钢液取样器结构示意图。
插入式钢液取样器，有一前端设瓶颈状通口的由两个半腔爿对合而成的设有出气孔9的模具5，一石英输样管2插入模具5前端通口内，模具5外设套管7，套管7前端内置定位座3，输样管2固定于定位座3。模具5后端设有一起对合作的卡簧6，模具前端通口部位外设卡箍4。模具5贮样部分其外形及内腔呈圆饼状。套管7内于模具5后端部位设对模具5起限位、对套管7起增强作用的内管8及其外围的芯管10。套管7、内管8和芯管10为耐高温纸管，于钢液中取样后这些纸管碳化为炭管。输样管2入口部位罩有防护帽1。
该取样器于内管8后端插置取样杆后插入钢液或铁液中取样时，具有静压力作用的钢(铁)液冲破起挡渣作用的防护帽1，通过石英管2进入模具5。取样后击碎碳化套管7，取出样模，速冷后取出钢(铁)试样件。
截流式钢液取样器，在输样管2伸出套管7前端部分外置锥形顶头11，其他结构与插入式取样器相同。该取样器截止于钢(铁)液流取样。
b、本工艺制样是在炼钢平台所建的分析室进行。这是一个抗震、防尘、抗电磁干扰的恒温、全封闭的分析室。与之配套的建有一压缩空气净化系统，该系统一是给磨样机器手提供动力，二是给分析室供应新鲜、净化的空气。
取样器所取样件可直接研磨制样，无需作传统的铸锭法取样样件事先所作的切割、打毛刺等步骤。
磨样是在炼钢平台所的建的分析室用自动磨样机作业。自动磨样机有如德国SPOECTRO公司的BS—01型、英国HILGER公司的POLYVAC型、美国贝尔德公司的SPECTRBOT型自动磨样机。磨样时间为50—55秒/只。试样磨毕，冷却12秒钟即行分析。
c、本工艺分析是在炼钢平台所建的分析室用多道直读发射光谱仪实行(分析钢样)。该光谱仪有如德国的Spectrolab、美国的DV—6、英国的HILGER等牌号；若分析铁样、铁合金样宜用％—荧光光谱仪。分析结果经微机输出。
d、本工艺数据传送是在炼钢平台所建的分析室用“多路开关”实现。这种多路开关有如德国GRABAU公司的“GR10—Multi Switch”。“多路开关”接收上述之输出数据，传送并显示于炉前大屏幕显示器；本工艺显示采用杭州钢铁集团公司、浙江大学和杭州大学共同研制的“BD—01型”大屏幕显示器。
权利要求
1.炼钢平台钢铁成份快速响应工艺，其特征是a、取样—用取样器采取冶炼中的钢铁液样；b、制样—在炼钢平台分析室用磨样机研磨所采取的钢铁液样的冷样件，获得光谱分析试样；c、分析—在炼钢平台分析室用多道直读光谱仪测定试样成份，并用微机输出数据；d、数据传送与显示—在炼钢平台分析室用“多路开关”接收上述之输出数据，传送并显示于炉前大屏幕显示器。
2.如权利要求1所述的炼钢平台钢铁成份快速响应工艺，其特征是，所说的取样是用杭州钢铁集团公司研制的插入式或截流式取样器取样。
3.如权利要求1或2所述的炼钢平台钢铁成份快速响应工艺，其特征是，所说的制样，是用自动磨样机研磨样件，获得分析试样；
4.如权利要求1或2所述的炼钢平台钢铁成份快速响应工艺，其特征是，所说的制样是用手动磨样机研磨样件，获得分析试样。
5.如权利要求1或2所述的炼钢平台钢铁成份快速响应工艺，其特征是，所说的显示是用杭州钢铁集团公司、浙江大学和杭州大学共同研制的“BD—01型”大屏幕显示器显示。
全文摘要
一种关于冶炼炉前钢铁成分分析与显示的炼钢平台钢铁成分快速响应工艺，步骤为a、用取样器采取冶炼中的钢铁液样；b、在炼钢平台分析室用磨样机磨样，获得光谱分析试样；c、在炼钢平台分析室用多道直读光谱仪测定试样成分，经微机输出数据；d、在炼钢平台分析室用“多路开关”接收上述之输出数据，传送并显示于炉前大屏幕显示器。本工艺与离线分析相比，运行故障少，响应速度快；与全自动现场分析相比，投资少，运行条件简单，适合我国国情。
文档编号G01N1/10GK1127888SQ9511173
公开日1996年7月31日 申请日期1995年8月22日 优先权日1995年8月22日
发明者杨宝贵, 俞培荣 申请人:杭州钢铁集团公司