专利名称：：高炉铁水快速取样方法
技术领域：
：本发明涉及一种高炉铁水快速取样方法，属于钢铁厂高炉铁水取样分析
技术领域：
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背景技术：
：现有的铁水取样方法(国标)是在高炉出铁时，根据铁水流入铁水罐的时间，分前、中、后三时段取样，以三次化学成分的平均值做为本炉铁水的最终化验成分。但该取样标准方法并未明确具体取样时段，导致不同大小的高炉，其取样时段需根据各人的主观判断来确定。且因要在前、中、后三个时段取样，在实际生产操作过程中所需时间较长，在铁、钢冶炼衔接不平衡时，往往出现铁水化验结果还未出来，铁水就已进入钢包，造成炼钢环节的配料作业无数据可依，影响生产正常有序进行。
发明内容本发明的目的在于提供一种高炉铁水快速取样方法，该方法简单易行，既能够大大提高铁水取样的准确性，又能有效减少取样时间，提高工作效率，保障生产正常有序进行。本发明的目的是这样实现的一种高炉铁水快速取样方法，高炉铁口打开后，将铁水自然状态流入铁水罐时作为取样开始的计时时间，以在高炉铁口打开后7-13分钟时间段内所取得的任一铁水样本作为化验铁水成份的代表试样。最佳的取样时间是当高炉铁口打开后，将铁水自然状态流入铁水罐时作为取样开始的计时时间，以在高炉铁口打开后第10分钟所取得的任一铁水样本作为化验铁水成份的代表试样。为了有效衔接铁、钢冶炼环节，自计时开始，第10分钟取两块铁样，一块备用，另一块作为化验结果先预报给炼钢部门；当第10分钟铁样中的S元素含量超过0.05%时，则在高炉堵口前再取一块铁样，将该两块铁样取均值作为本炉铁水的最终成份值。若高炉出铁时间较长，第10分钟取样后，必须在第16分钟、第25分钟和堵口时再各取一块铁样，以该四块试样的均值作为最终成份值。本发明方法最适用于IOOOm3以下的炼铁高炉，不建议应用于IOOOm3以上的炼铁高炉。本发明技术方案经过了试验检验，试验分为两个阶段。第一阶段的试验过程如下根据高炉冶炼的特点，确定为每个白班(8小时)取样；在保证试验进度的前提下，尽量延长试验周期，确定试验时间为一周，隔天取样；1.方案试行要求(1)所有高炉铁水的取样均必须有质控中心铁前检验作业区取样工本人按规范制取；(2)铁水取样开始计时时间应以铁口完全打开后，铁水能以连续状态自然流入铁水罐为开始计时时间；(3)严格按方案执行操作，严格、准确记录取样时间。2.试验方案的实施白班，2#高炉；在铁口打开后，开始计时，出铁5min后，由取样工严格按每2min取样一次，直至出铁完毕，取样终止。所取铁样依次编号，并送铁前检验站化验铁样成分。3.试验结果分析本次试验，共取样10炉铁水，115个铁水样。经过讨论分析，铁水样化学成分的基准值，应以本炉所取铁样的平均值为基准，且根据化学检验标准要求，铁水[S]含量在0.02%以下时，其允许误差值为0.003%；铁水[S]含量在0.0210.05%%范围内，其允许误差值为0.005%。在所有取样时间内的铁水样化验值中，有部分时间段的铁水样化验值处于允许误差范围内，即在此时间段内的铁水样化验值基本能代表此炉铁水的化验值，此处暂且称为“命中”，其能命中的时间段见表1、图1、图2以及表2。表1.铁水样化验值命中率统计表<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>表2铁水样化验值命中率表<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>从表1、表2中可看出，在527min中内命中率为66.08%，在517min中内命中率为90%，在717min中内命中率已达93.33%，在713min中内命中率基本为100%，其检验结果已基本能代表此次整炉铁水的质量。本次试验初步确立，在高炉出铁7-13分钟时间段内，所取的铁水样成分与本炉铁水的平均成分相比较，均在铁水化验的允许误差范围内，即在此时间段内所取铁水样成分基本能代表本炉铁水的平均成分。在第一阶段的试验基础上，为进一步验证试验结果的代表性，第二试验阶段又继续对高炉铁水提前取样的可行性作了进一步论证。1.试验方案的制定高炉出铁后第8、10分钟取样，以第10分钟的铁水样成分作为本炉铁水的代表试样成分，及时预报于炼钢部门，而第8分钟的铁水样备用。然后根据高炉出铁时间的长短，在第16分钟、第25分钟以及每炉铁水出铁即将完毕、堵口前分别取样，作为本炉铁水的复查样，待检。当遇到有争议的铁水成分时，或当高炉铁水成分中S含量大于0.05%时，再对其余铁水样进行复查，最后以所取各铁水样成分的算术平均值作为本次高炉铁水的最终结果报出。2.方案试行要求(1)所有高炉铁水的取样均必须有质控中心铁前检验作业区取样工本人按规范制取；(2)铁水取样开始计时时间应以铁口完全打开后，铁水能以连续状态自然流入铁水罐为开始计时时间；(3)严格按方案执行操作，严格、准确记录取样时间。3.试验方案实施3.1按出铁时间的长短，分为三种取样方式3.1.1出铁时间0_15分钟，每炉铁水共取样三次，分为前期取样与后期取样两个时间段。前期，取样次数共两次；取样时间铁口打开后，当铁水连续状态流入铁水罐时，开始计时，第8分钟取第一个铁水样(备用)，第10分钟取第二个铁水样；取样要求取样工按规定时间取完样后，铁样应迅速送至化验室进行化验，以第10分钟的铁水样化验结果作为本炉铁水成分及时预报于炼钢和铁前调度部门。后期，取样次数共一次；取样时间当本炉出铁即将结束时，即铁口小喷之前，取后期的铁水样。取样要求取样工应随时注意高炉的出铁时间和铁水情况，对后期铁水的取样时间控制准确。3.1.2出铁时间0_25分钟，每炉铁水共取样四次，分为前期取样与后期取样两个时间段。前期，取样次数共两次；取样时间铁口打开后，当铁水连续状态流入铁水罐时，开始计时，第8分钟取第一个铁水样(备用)，第10分钟取第二个铁水样；取样要求取样工按规定时间取完样后，铁样应迅速送至化验室进行化验，以第10分钟的铁水样化验结果作为本炉铁水成分及时预报于炼钢和铁前调度部门。后期，取样次数共两次；取样时间以前期的开始计时时间为准，第16分钟取后期的第一次铁水样。当本炉出铁即将结束时，即铁口小喷之前，取后期的第二次铁水样。取样要求取样工应随时注意高炉的出铁时间和铁水情况，对后期铁水的取样时间控制准确。后期取样结束后，两块铁样也应由取样工及时送回化验室，以待复查。3.1.3出铁时间大于25分钟，每炉铁水共取样五次，分为前期取样与后期取样两个时间段。前期，取样次数共两次；取样时间铁口打开后，当铁水连续状态流入铁水罐时，开始计时，第8分钟取第一个铁水样(备用)，第10分钟取第二个铁水样；取样要求取样工按规定时间取完样后，铁样应迅速送至化验室进行化验，以第10分钟的铁水样化验结果作为本炉铁水成分及时预报于炼钢和铁前调度部门。后期，取样次数共三次；取样时间以前期的开始计时时间为准，第16分钟取后期的第一次铁水样。后期第二次取样在第25分钟制取。在出铁即将结束、铁口小喷之前取第三次铁水样。取样要求取样工应随时注意高炉的出铁时间和铁水情况，对后期铁水的取样时间控制准确。后期取样结束后，后期所取铁样也应由取样工及时送回化验室，以待复查。3.2当前期铁样化验结果中硫含量超出0.050%时，化验室可先将数据预报于炼钢，并做好预报结果的记录，然后立即对本炉后期铁样进行复查，分析结果按前、后期铁样化验结果的平均值报出，此结果认定为该炉的最终结果。4.试验数据的分析在第二阶段的取样试验中，共连续取样17天，总计794炉铁水，2355个铁水样。通过第二阶段试验，从试验结果的分析可看出，在高炉出铁后第10分钟取样，基本能够代表本炉铁水的平均化学成分。分析其原因，主要基于以下几点4.1在高炉铁水样结果预报正常情况下，从794炉铁水的结果分析中，第10分钟所取铁水样的S成分与本炉铁水S成分的平均值相比较，符合生铁化验标准的允许误差范围内的有739个结果，占总取样数的93%。见表3，第10分钟取样铁水成分S预报值与本炉铁水S平均值误差范围统计。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表3说明，在第10分钟取样的铁水S成分能代表本炉铁水S成分的概率很高，达到93%的比率。4.2在高炉取铁水样结果预报不正常的情况下4.2.1不正常情况下指第10分钟取样的铁水S成分与本炉铁水S成分平均值的差值超出生铁化验标准的允许误差范围的，仅占整个高炉出铁次数的约7%。4.2.2即使在不正常炉况下(即在7%的不符合生铁样里)，高炉出铁后第10分钟所取的铁水样成分，铁水S最大误差也不超过0.02%。此时会有两种可能i当第10分钟铁水S的预报值小于0.05%时，即使加上最大正误差值0.02%，本炉铁水S也不会超标。当第10分钟铁水S的预报值大于0.05%时，加上最大正误差0.02%，本炉铁水S有可能超标。但是，a.经过对此次试验的数据统计，第10分钟铁水S的预报值大于0.05%的铁水样，仅占试验总取样数的3%；b.为防止本炉实际铁水S超出0.07%，可制定在第10分钟铁水S超过0.05%时，就要进行本炉铁水的所有试样的复查，并把算数平均值作为本炉铁水成分的最终结果报出。4.3根据对794炉铁水的数据分析，在第10分钟所取的铁水样S成分与本炉铁水平均值相比较，偏离平均值的比例见下表4、图3。表4第10分钟所取的铁水样S成分偏离本炉铁水平均值的比例<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>从表4、图3可看出，在第10分钟所取的铁水样S成分基本在本炉铁水平均值周围上下波动，并未形成单一的向上偏高于平均值或单一向下偏低于平均值波动的趋势。试验结论如下1.通过两个阶段，历时22天的铁水取样试验，共取样804炉铁水，总计2465个铁水样。针对这2465个铁水样的分析，可以看出在高炉出铁后第10分钟取样，基本能够代表本炉铁水的平均化学成分。2.当铁水S>0.05%时，为尽量避免炼钢生铁的S超标，必须对本炉所有铁水样进行化验，并以其算术平均值作为本炉铁水的最终化学成分。采用该取样方法后，铁水命中率基本接近100%，其检验结果已基本能代表此次整炉铁水的质量。因此，可根据试验确定在高炉出铁7-13min时间段内，所取的铁水样成分与本炉铁水的平均成分相比较，均在铁水化验的允许误差范围内，即在此时间段内所取铁水样成分能够代表本炉铁水的平均成分。用本发明铁水取样方法代替国标取样方法，可应用于所有钢铁厂的高炉铁水取样工作，不仅提高了铁水化验数据的传递效率，而且化验结果具有较强的代表性，保障了铁、钢工序的及时衔接匹配。同时，提高了工作效率，提高了经济效益，具有很好的应用前景。图1为不同时间段的命中次数图；图2为本发明取样方法的取样误差范围正态分布图；图3为第10分钟所取的铁水样S成分偏离本炉铁水S平均值的比例图。具体实施例方式—种高炉铁水快速取样方法，高炉铁口打开后，将铁水自然状态流入铁水罐时作为取样开始的计时时间，以在高炉铁口打开后7-13分钟时间段内所取得的任一铁水样本作为化验铁水成份的代表试样。高炉铁口打开后，将铁水自然状态流入铁水罐时作为取样开始的计时时间，以在高炉铁口打开后第10分钟所取得的任一铁水样本作为化验铁水成份的代表试样。自计时开始，第10分钟取两块铁样，一块备用，另一块作为化验结果先预报给炼钢部门；当第10分钟铁样中的S元素含量超过0.05%时，则在高炉堵口前再取一块铁样，将该两块铁样取均值作为本炉铁水的最终成份值。若高炉出铁时间超过22分钟，则第10分钟取样后，必须在第16分钟、第25分钟和堵口时再各取一块铁样，以该四块试样的均值作为本炉铁水的最终成份值。该方法适用于IOOOm3以下的炼铁高炉权利要求一种高炉铁水快速取样方法，其特征在于高炉铁口打开后，将铁水自然状态流入铁水罐时作为取样开始的计时时间，以在高炉铁口打开后7-13分钟时间段内所取得的任一铁水样本作为化验铁水成份的代表试样。2.根据权利要求1所述的高炉铁水快速取样方法，其特征在于高炉铁口打开后，将铁水自然状态流入铁水罐时作为取样开始的计时时间，以在高炉铁口打开后第10分钟所取得的任一铁水样本作为化验铁水成份的代表试样。3.根据权利要求1所述的高炉铁水快速取样方法，其特征在于自计时开始，第10分钟取两块铁样，一块备用，另一块作为化验结果先预报给炼钢部门；当第10分钟铁样中的S元素含量超过0.05%时，则在高炉堵口前再取一块铁样，将该两块铁样取均值作为本炉铁水的最终成份值。4.根据权利要求3所述的高炉铁水快速取样方法，其特征在于若高炉出铁时间较长，第10分钟取样后，必须在第16分钟、第25分钟和堵口时再各取一块铁样，以该四块试样的均值作为最终成份值。5.根据权利要求1至4所述的任一高炉铁水快速取样方法，其特征是该方法适用于IOOOm3以下的炼铁高炉。全文摘要本发明公开了一种高炉铁水快速取样方法，高炉铁口打开后，将铁水自然状态流入铁水罐时作为取样开始的计时时间，以在高炉铁口打开后7-13分钟时间段内所取得的任一铁水样本作为化验铁水成份的代表试样。本发明方法简单易行，能够大大提高铁水取样速度，提高工作效率，降低劳动强度，减少生产成本。文档编号G01N1/10GK101825527SQ201010181578公开日2010年9月8日申请日期2010年5月7日优先权日2010年5月7日发明者刘文壮,张永旺,李涛,杜文京,黄发文申请人:宝钢集团新疆八一钢铁有限公司