1 增加品种提高质量的主要环节
我国钢材消费结构中板带占41 %,长材占50%。但进口钢材品种结构中薄板带占到85%,说明我国在钢材总量过剩的同时,品种结构和质量水平还不能完全满足国内市场需求。按照2005年上半年进口钢材1322万t 估计,全年进口钢材将在2600多万t,仍然是世界上进口钢材最多的国家。品种质量方面仍有很多工作要做,增加品种提高质量需要把握好以下主要环节。
品种开发。按照客户需求进行产品设计、制订产品质量标准和制造作业规范,明确产品生产过程中的质量检测活动以及每个质检活动里的具体测试项和符合标准的取值(期望值) 。
质量控制。对产品设计、制造过程、辅助生产过程等进行全面质量控制。其中产品设计广义上包含“调研- 研究- 设计- 试制- 定型”五个相互衔接的过程;制造过程一般包括炼铁、炼钢和轧钢等冶金生产主流程;辅助生产过程一般包括辅助材料供应、工具的制造或外购、设备的外购与维修、动力介质的供应以及运输保管等。
质量检验。对实体的一个或多个特性进行的诸如测量、检查、试验或度量,并将结果与规定要求进行比较,以确定每项特性是否合格。按不同阶段分类,可分为预先检验、中间检验、完工检验和包装分发检验等。
质量分析。是质量改进的重要环节,质量影响因素分析和质量改进分析为质量改进提供理性的方向、目标和方案,质量成本分析为质量改进方案优先次序选择提供经济依据。
2 满足品种质量需求的冶金自动化技术
1) 品种开发的支持技术
目前冶金自动化技术更多地关注和支持主要工艺生产过程,对品种开发的支持较少,在这方面可借鉴机械、石化行业的成功经验,争取有所突破。应与材料、工艺研究相结合,采用计算机仿真、数据挖掘等技术,研究不同化学成分、不同温度制度、不同压力加工制度、不同工艺装备几何尺寸等对钢材内部组织结构和外部机械性能的影响,为品种开发提供定量支持。
2) 产品质量在线连续检测分析技术
为满足质量管理的要求,质量检验分析技术取得了飞速发展。钢铁工业生产过程中许多关键工艺参数目前仍处于离线或断续测量的水平,产品质量分析的发展趋势是利用计算机数据处理能力和复合传感技术进行智能化“软测量”,强调对生产过程关键质量要素的在线连续检测分析。
(1) 钢水温度、成分和纯净度的连续分析。国内外很多单位正在开发钢水温度连续测量和钢水成分连续分析技术。采用高温绝缘性材料、炉气分析、质谱仪、光谱仪等技术,结合模型计算,为转炉/电炉和二次精炼过程提供了化学成分和钢水温度的连续在线信息;但如何保证寿命长、成本低、测量精度满足工艺需要方面还需要进一步研究。
(2) 连铸坯品质异常分析。连铸坯品质异常分析的设计思想,是由计算机对连铸生产过程的异常事件进行自动判别,结合不同钢种的品质要求,根据产生异常的不同程度对铸坯进行相应处置,从而消除缺陷、提高输出铸坯的实物质量。这里所指的连铸生产过程“异常”,主要包括结晶器液位波动大、拉速变动大、钢水二次氧化、耐材及保护渣卷入等,它们都会在一定程度上对连铸坯的表面和内部质量造成危害。
(3) 钢材质量的表面缺陷分析。表面缺陷是影响钢材质量的一个重要因素,如何在生产过程中在线检测冷轧带钢的表面缺陷,从而控制和提高产品的表面质量一直是钢铁企业非常关注的。目前主要采用面阵CCD 摄像头采集高速运动状态下的带钢表面图像,并且将图像传给与摄像头相连的计算机,由并行计算系统对数据进行处理和分析。为了提高系统的精度,系统采用多台摄像头同时采集带钢表面图像,相邻的摄像头采集到的图像之间有重叠,从而保证系统可以扫描到整个钢板的表面。
3) 实验室信息管理系统
质量管理对检化验实验室的工作提出了新的要求,实验室不仅从事必要的质量检验分析工作,而且需要建立实验室信息管理系统(LIMS) 并与企业生产与质量管理融为一体。
LIMS 将现代化管理思想与计算机网络技术、数据存储技术和自动化仪器分析技术集为一体,用于实验室信息管理和控制。企业在分析实验室、测试中心等地部署LIMS ,它集样品管理、资源管理、事务管理、网络管理、数据管理(采集、传输、处理、输出、发布) 和报表管理等诸多模块为一体,组成一套完整的实验室综合管理和产品质量监控体系,对人员、仪器设备、物料、试验方法、试验环境、检测进度、样品管理、质量保证等进行综合闭环管理,从而提高实验室管理的整体水平。以实验室为中心,分析数据、信息共享、生成报告、保证质量,为实验室的运行效率、管理水平和学术水平的整体提高提供技术性支持,最大限度地发挥现有设备、资源、人、技术的作用。