钢铁冶金企业原料质量控制探讨.pdf

年 月 第三期 钢铁冶金企业原料质量控制探讨高延强 杨红磊 胡琮熹(宁波钢铁有限公司 宁波)摘 要:本文针对钢铁冶金企业在原料质量管理中遇到的问题从取样管理、制样管理、制样方式、原料管理制度等方面进行探讨提出冶金企业原料质量控制的改善方法关键词:钢铁冶金原料质量控制 前言钢铁冶金企业每年需购买大量的生产用原料如铁矿石、煤、铁合金、熔剂等 原料质量通过对理化性能指标的检测进行评价 由于原料采购批量大供应商在组批发货时往往存在同一批次的原料质量不均匀的情况导致理化性能指标波动较大从而给生产带来不利影响 钢铁冶金企业原料质量会影响产量和生产成本同时钢铁工业是能源消耗大户约占全国总能耗的 左右 原料质量会影响冶金企业的生产能耗 在全国努力实现碳达峰碳中和的大背景下钢铁行业低碳转型之路必然离不开原料质量的管理与控制 原料质量管理面临的主要问题.原料质量不均匀性原料本身的均匀性是影响质量判定的重要因素 钢铁企业的原料大部分是粉状、粒状或块状混合不均匀的现象非常普遍主要是因为原矿品质分布不均匀、生产企业的生产条件、批量生产的特点、装车方式以及生产成本的控制等多种因素所决定的很难从根本上彻底解决 上述因素导致了同一批原料的品质存在波动最小包装单位之间甚至是最小包装单位本身均存在比较明显的质量波动 原料品质本身的不均匀性导致了所取样品的验收指标不能真实地反应原料的实际品质.取样代表性受限人工随机抽检虽然都是按照国家标准执行但是受堆场现场条件的限制取样代表性存在一定的局限性 比如对于吨袋堆垛的物料类型由于堆垛的特点有大部分吨包袋被压在堆垛的里面抽样人员无法触及因此极大地限制了取样方案的实施影响了取样的代表性从而影响检测结果对生产及验收工作的参考价值 对于包芯线类别的原料由于生产对线材连续性的要求不能因为取样导致生产断线所以只能取线盘的端部料但是端部料的状态不能完全反应整盘线材的品质 由/铁合金取样和制样总则取样精度是总精度的关键组成之一取样代表性关系到制样精度、测量精度及最终质量特征估计值的总精度 据统计取样代表性对检测结果的影响占到了.制样检验环节易失误制样检验环节对检验结果的影响也非常大但现在冶金行业的制样和检验已经形成了比较成熟的制样检验标准关键还是要看冶金企业在实际生产中的执行情况和现场管理水平 日常生产中最容易出现的问题就是由于标准执行不到位造成的制样粒度不符合检测要求制样缩分环节标准执行不到位导致的样品代表性问题检测环节可能出现人工操作环节导致的失误如样品混淆、数据记录出错等问题.原料管理制度落后除上述因素外冶金企业内部的原料管理制度和方式也是影响原料质量管理的重要因素 随着工业生产现代化管理方式的进步原料管理制度的管理效率问题也亟待解决原料的收、发、存各个环节还有很大的管理提升空间 年 月 第三期 提升原料质量管理的途径.管控原料采购环节采购环节是控制原料质量的第一步目前做的比较好的企业如宝钢、鞍钢等从采购源头就开始管控原料的质量和稳定性 通常的做法包括供货商资质准入制度和严格的抽查制度等 供货商资质准入制度主要是对供货商的生产资质、生产管理水平和供货稳定性等进行考察和筛选选出符合企业管理要求的供货商 抽查制度主要是指供货阶段的管理对供货商的货品进行抽查一旦发现供货质量问题会根据合同条款对供货商执行非常严格的违约措施.优化取制样方式.完善取制样流程控制手段原料的取样和制样是抽查的核心环节目前取制样主要分为人工取制样和自动化取制样两种对于实行人工取制样的企业不断完善取制样流程控制手段是实现原料质量稳定的唯一途径 目前一般采取模块化管理模式也就是把原料样品的取样、制样、送样分别设置由不同角色或岗位来完成并设置专门的保留样品和管理备查大样的人员和场所 在取样制度标准化、取样方式科学化的基础上在样品流转环节将取样信息转码加密取样、样品转移、制样全程监控 这种管理模式相对于前些年有了很大进步发生质量问题较容易排查各个环节责任容易落实到人管理相对于以往更加精准高效 很多钢铁企业结合自身实践不断对人工取制样作业采取多种措施对原料抽查作业予以监控虽然效果明显但由于管理流程长、管理成本高、管理时效低仍然难以从根本上彻底实现科学、高效、公正的管理目标.取制样自动化由于人工取制样模式的限制导致原料取样代表性差的问题一直无法得到彻底解决 近几年钢铁冶金企业纷纷引入自动化技术和智能控制技术对生产原料进行取制样不但极大的提升了取样效率更重要的是提升了取样的代表性和制样的均匀性 在智能化取制样系统中取制样设备最大限度地按照满足取样代表性和制样均匀性进行设置并自动运行取制样管理人员只需在监控室中监控系统的运行情况实现现场无人值守目前钢铁冶金行业应用比较广泛的原料取制样自动化系统是对进厂原料和部分中间产品自动取制样并进行部分物理性能和化学成分的检验为后续生产提检测数据 原料取制样自动化系统一般包括自动采样点、区域制样检验间和远程监控中心自动采样点根据卸货特点按照系统设定好的取样程序通过机械手进行在线自动采样工作所取样品根据样品性质通过风动送样送往区域制样检验间进行制样或送往原料分析中心进行分析区域制样检验间承担制样和在线物理检验(水分和粒度等)任务制备好的样品再通过风动送样自动送往原料分析中心进行分析 远程监控中心承担操作和监控自动采样点和检验间设备的任务各自动采样点和检验间均无人值守 自动采样点和区域制样检验间的运行状态均可在原料分析中心大屏幕上进行集中监视 原料取制样自动化系统可应用于矿石、煤、合金、熔剂等物料的取制样及检测自动化目前国内已经在宝钢、昆钢、南钢、安钢、沙钢等广泛应用如昆钢进厂铁合金检验环节中的取样方式历经了人工在车厢表面取样、散装铁合金落地人工布点取样、吨袋随机布点划袋取样、破袋粒度筛分过程人工用取样铲接取样品等演变和改进过程始终没有解决铁合金检验取样过程存在的人为因素干预、取样代表性不够、职工劳动强度大、作业过程粉尘污染严重等问题 为解决上述问题昆钢结合检测取样实际研发了铁合金自动取样、归集、缩分装置 使检验检测过程规范高效、检验结果真实准确并实现公开公平公正再如烧结成品自动化取制化系统包括自动化取制样和自动检验目前已经在宝钢、鞍钢、水钢等广泛应用 烧结成品自动化取制化系统包括全自动采制样系统、全自动风送系统和全自动检验分析系统将传统取样分析设备与风力送样、机械手操作和检验相结合实现全程智能化无人作业 因该系统得到的样品代表性强冷态性能检验和化学成分检验数据更加真实、准确解决了烧结矿取样偏析、试样代表性不强及人工试样制备标准化操作程度低、人为因素干扰等问题为烧结和高炉生产操作提供了及时、准确、有效的指导.控制原料检测质量关于原料检测质量控制更准确地说是检测结 年 月 第三期钢铁冶金企业原料质量控制探讨 果准确性的控制化验室除了要制定并执行好相关的检测规程外在 :检测和校准实验室能力认可准则中有明确的指导意见“实验室应有监控结果有效性的程序 记录结果数据的方式应便于发现其发展趋势如可行应采用统计技术审查结果”实验室应建立起内部质量控制方法并持续应用化学分析实验室检测结果准确性的控制即内部质量控制()的内容是:建立一个对实验室使用的分析方法和工作程序进行审视性的连续评价系统核心工作以此确保实验室出具的数据准确度持续满足一个可接受水平 使用控制图核查分析系统是最有效的方法之一 通过对 控制图、控制图在两种仪器分析方法的实际应用实现了对化学分析实验室内部质量较好有效控制 控制图主要应用控制样品监控方法和分析系统的长期稳定性 控制图主要利用平行样的检测对方法和系统的重复性进行管控 结果证明使用控制图对化学实验室的质量进行监控能够及时有效地发现检验过程的异常情况并应用相关方法适时处置能够实现对实验室检验结果的准确性的有效管控.优化原料管理制度对于绝大多数冶金企业的原料日常管理而言原料采购环节最重要的是做好日常供货管理 如在货物验收环节要求原料送货必须按照合同要求随货将数量和产品质量证明书等提前送达或随货送达包括质量证明书、检验报告、交货清单、装箱单、合格证等 在验收环节对随货资料与货品进行检查和核对对资料不全或资料与货品出现偏差的情况不予验收或退货处理 对于冶金企业来讲原料的包装至关重要包装的好坏会影响到原料质量稳定性、生产成本控制以及对生产质量带来影响所以要求供货单位按照合同要求对物资进行规范包装对包装标识与实物不符、卸车前物资破包、散包等增加到货物资卸车难度、现场清理工作量和物资损失的按照新增加工作量费用和物资损失金额对该批物资进行扣量处理除了控制好采购原料的质量外冶金企业要想把原料质量管理做好还要从生产内部的各个环节做好协调和联动在近几年原料管理系统的智能化管理软件已经得到应用如宝钢集团广东韶关钢铁有限公司应用钢铁企业铁前区敏捷制造精细管控系统()通过系统收集分析统计原料库存、消耗、产品质量等实时信息动态管理原料的收、发、存各个环节合理配置各生产单元原料的供应 再如太钢不锈钢股份有限公司应用高炉、烧结及焦化原料成本协同优化关联模型对高炉、烧结及焦化三个工序的原料成本协同优化有效降低了冶炼全过程的原料总成本提高了原料质量控制水平在实际应用中取得了很好的应用效果 结语钢铁冶金企业的原料质量管理是一个比较复杂的课题本文着重从原料的取样、制样、检测、管理制度等环节结合近年来行业发展的趋势和特点进行探讨提出了如何提升原料质量管理的一些想法为钢铁冶金企业的管理优化提供参考参考文献王炜薛正良陈畏林等.高炉精料与炼铁成本的关系研究.中国冶金 ():.王维兴.科学评价中国钢铁工业能耗现状与国内外对标.四川冶金 ():.陈光.钢铁企业系统能耗影响因素分析.钢铁():./铁合金 取样和制样总则.李燕君 谢绍瑞 汤书忠等.试论质量验收环节中的流程优化及过程控制.冶金标准化与质量 ():.马琨.铁合金机械自动取样缩分装置研制.昆钢科技 ():.于明珠.鞍钢烧结成品自动取样化检验系统应用实践.鞍钢技术 ():.龚金尧 钟春华 刘关邦等.钢铁企业铁前区敏捷制造精细管控系统.南方金属 ():.任建中.高炉、烧结及焦化原料成本协同智能系统的研究与应用.行业应用与交流 ():.收稿日期: