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提高光谱快速测定外购生铁成分准确率 课题类型：攻关型 武钢集团昆明钢铁股份有限公司质量计量检测中心钢成品化验QC小组 一、前言 炼钢过程中加入的生铁直接影响到钢坯成品的质量，因此准确快速地测定生铁化学成分对炼钢生产有重要的指导作用。随着昆钢钢产量不断提升，外购生铁的数量越来越大。本部炼钢化验一组承担着外购生铁的化验任务，2010年检测外购生铁样品3667批，2011年增加到5633批。为满足准确快速报出过磅前预检外购生铁样品分析结果的要求，我们通过改进光谱快速测定外购生铁化学成分方法的不足，提高生铁样品化学分析的准确率。 二、直读光谱仪工作原理及示意图 直读光谱仪主要由激发系统、分光系统、光电转换系统和数据处理系统组成（如上图）。样品分析时，利用激发光源激发样品表面，形成特征谱线，不同元素会产生不同的特征谱线，谱线强度与元素含量呈线性关系。 外购生铁样品分析流程  七、现状调查 2011年10月份至2012年3月份，小组随机选取了30批/月外购生铁样品，用直读光谱仪对其C、Si、Mn、P、S、As元素进行试验分析，并同时用化学分析法结果进行比对，结果统计如下表： 月份 批次 分析元素（个） 超差元素（个） 各元素准确率% 准确率% C Si Mn P S As C Si Mn P S As C Si Mn P S As 2011年10月 30 30 30 30 30 30 30 3 2 1 3 3 3 90.0 93.3 96.7 90.0 90.0 90.0 91.67 2011年11月 30 30 30 30 30 30 30 2 2 2 3 3 4 93.3 93.3 93.3 90.0 90.0 86.7 91.11 2011年12月 30 30 30 30 30 30 30 1 2 1 2 3 3 96.7 93.3 96.7 93.3 90.0 90.0 93.33 2012年1月 30 30 30 30 30 30 30 1 1 1 2 2 2 96.7 96.7 96.7 93.3 93.3 93.3 95.00 2012年2月 30 30 30 30 30 30 30 3 2 2 2 3 3 90.0 93.3 93.3 93.3 90.0 90.0 91.67 2012年3月 30 30 30 30 30 30 30 2 2 2 3 4 3 93.3 93.3 93.3 90.0 86.7 90.0 91.11 综合准确率为92.32% 目标：光谱快速测定外购生铁成分准确率达95%以上 氩气流量（MPa） 元素相对标准偏差（RSD%） C P S As 0.20 4.5 2.6 3.0 3.8 0.25 2.9 3.3 3.5 3.4 0.30 2.2 1.7 2.5 1.6 0.35 2.1 1.8 3.0 1.7 0.40 2.0 1.7 2.8 1.6 磨制材料 相对标准偏差（RSD%） C P S As 白刚玉砂轮 2.2 1.9 2.3 2.4 碳化硅砂轮 3.8 3.4 4.0 3.7 树脂砂轮 4.8 3.9 3.7 4.9 从上表看出，采用直读光谱仪对外购生铁样品进行日常分析后，综合准确率达到97.22%，满足生产要求。十三、效益分析 外购生铁样品采用直读光谱仪分析，比用化学分析法节约了分析成本和分析时间，取得了预期成效： 1.直接效益 （2012年8、9、10三个月共分析为628个）依据公司收费标准测算两种方法的分析成本 化学分析法：20元/元素×6元素/个×628个=75360元 直读光谱法：100元/个×628个=62800元 75360-62800=12560元 降低分析成本：￥12560元。 2.间接效益 （1）与化学法相比，每个样品分析时间缩短约6小时，更好的满足生产需要。 （2）降低了工人劳动强度。 （3）减少化学分析法所造成的废液、废气排放。 巩固措施 1. 我们把光谱快速分析外购生铁样品的分析参数设置、操作要领进行固化，于2012年12月对原规程进行了修订，新增了规程第6.5条：外购生铁样品