案例  日立直读光谱仪引领铸造业品质发展


分析测试百科网讯 中国是基建大国,基建行业的发展体现着国家的发展能力。基建行业的发展离不开特种材料,金属耐磨材料作为最为常用的特种材料之一,其对行业的发展起着重要的推动和支撑作用。尤其在工业生产中,更加不可或缺。由于钢铁在冶炼过程中需要确保各元素含量在一定范围内,快速、准确的分析方法成为各生产企业所追求的目标。直读光谱凭借快速、准确分析能力,已经成为铸造业首选分析手段。


为探索光谱分析在铸造业中发挥的作用,分析测试百科网与日立分析共同到访国内知名金属耐磨材料生产商——唐山建新钢球有限公司,共同探索光谱分析为行业带来的改变。


唐山建新钢球有限公司总经理向绍新(右)


唐山建新钢球有限公司:国内金属耐磨材料行业领先者

唐山建新钢球有限公司成立于1982年,已有近40年的历史。在成立初期,公司主要生产耐磨钢铁材料,销售对象包括钢铁行业、电力行业、水泥行业、铁铬行业、矿山行业和、机械行业。“


耐磨材料大家可能了解不多,它是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型材料。耐磨材料顾名思义,经久耐用,能够在恶劣工作条件下长时间使用,” 向绍新说到,“从名字可以看出来,公司在建厂初期以生产耐磨球为主。近年来,逐渐由耐磨球扩展到耐磨衬板,扩大了生产范围”。


公司在成立时,主要由国企、央企高级工程师构成,起点高,所观察的角度与当时其他初创企业有所不同。虽然建新钢球有限公司是民营企业,但由于创始人站在较高的角度看待公司发展,因此公司自成立之日起,一直与国内大型国企、央企、外资企业打交道,为后续的发展铺下了光明大道。最令我们骄傲的是,成立工厂的技术骨干在当时的国内属于知名人士。当时的热处理教材、铸造教材等他们都参与编写,因此在建材和耐磨金属材料行业,唐山建新钢球还有一定知名度。截至目前为止,唐山建新钢球有限公司还是多个行标与国标的起草者和修订者,进一步体现了公司的实力和在行业中的地位。


谈到公司销售的客户群,向绍新自豪的讲到:“我们的主要客户都是国内外知名企业。国内主要是三一重工、冀东、金隅、海螺、北方重工、上海新建等大型企业。国外主要是拉法基、拉豪等知名企业。这些企业对零部件的产品品质非常挑剔,但对我们来说也是一种发展动力,只有高质量的产品才能打开市场,进而推动企业进步,形成良性发展”。


说到这里,向厂长为我们说了几个例子,证明好的产品不仅能推动自身的发展,同时也能带领用行业更好发展。第一个是帮助中国第一桶水泥诞生企业——启新水泥厂产品品质连升两级。第二个是在公司重建后再次获得老用户的青睐。第三是作为《JCT 691-2010 高铬铸铁衬板》起草单位。“启新水泥创办于1889年,是中国第一家水泥厂,是中国第一桶水泥诞生地。在上世纪末,启新水泥厂生产能耗高,产品质量中等,发展缓慢。同期,我们的耐磨钢球在89年被评为全国优质产品。启新知道这件事后,改用我们的产品。不久,他们的产品品质连升两级,同时耗能比也大幅降低,获得了政府的嘉奖。” 向绍新说到。除了优质奖以外,工业在近40年的时间里,也获得了重合同守信用奖、纳税模范先进奖、优秀企业家奖、优秀企业单位将等等,大概1200多块。这说明无论是用户层面还是政府层面,唐山建新钢球有限公司的产品在业内还是有一定的影响力。


第二个是因为产品质量过硬,在企业重建后,再次得到老用户的青睐。谈到这里,向绍新即自豪又无奈。自豪的是,因为产品质量过硬,很多使用其他厂家产品的老用户在多年后又回到这里,无奈的是因为日趋严格的环保压力令生产活动时断时续。“在公司搬迁以前,唐山建新钢球有限公司坐落于唐山市路南区南湖公园处。随着城市规模不断扩展,同时响应政府环保要求,在2010年停产搬迁至唐山市丰南区西葛镇。经过两年的建设,于2012年重新投入生产。在公司停产重建的那段时间里,我们丢失了大部分客户。然而这些客户在使用其他公司产品后,尤其是电力行业和水泥行业,这些企业因为产品质量问题,又陆陆续续用回我们的产品。这即是用户对我们产品的信任,同时也督促着我们要不断提升产品质量,为今后的发展打下良好基础”。


行业标准是因缺少国标而对某一行业制定的标准,公司作为国内金属耐磨材料知名生产企业,在这一领域有丰富的铸造经验。“作为《JCT 691-2010 高铬铸铁衬板》起草单位,我们希望将自身的高标准生产要求推广到行业内,提升行业产品品质,进而为用户带来更好的产品”向邵新说到。


在采访时,小编注意到一个细节,公司除了非常在意产品品质,对环保也极为注意。厂区的绿植和室内墙壁没有重工业生产企业常见的粉尘,即使在生产车间内也极为整洁,可见公司对自身形象极为在意,希望给参观的人留下不一样的感受。


直读光谱分析:安全、快速

在建立光谱分析前,公司主要依靠滴定法来实现产品质量检测。然而用滴定法检验时间长,需要30分钟左右,有时甚至需要50分钟,对人的要求也较高。对生产来说,使用滴定法同样存在着问题。“使用滴定法,除了化验时间长,对生产效率和安全也有影响”向邵新说到,“在取样分析时,钢炉不仅需要持续加热、保温,有时还需要继续升温。使用化学滴定法不仅费时费力,额外消耗能源,加速钢水中的关键元素的消耗,对钢炉自身安全也造成影响”向邵新说到,“在高温情况下,钢炉炉衬是涮炉的,高温时间越长,涮炉约显著。若涮炉时间过长,炉衬过薄,容易发生穿炉情况,造成严重的安全生产事故。因此加快样品分析,不仅提高了生产安全行,也提高了生产效率,降低生产成本”。综合上述因素,公司最终决定购买现代化分析仪器,加快分析速度。

日立直读光谱仪


使用日立的直读光谱仪后,公司在样品分析速度方面有了显著的提升。“使用传统化学滴定需要三十分钟,而使用光谱分析只需要七八分钟,最多十分钟左右,效率大大提升。不仅减少能源消耗,对钢炉自身来说,消耗也大幅降低。”向邵新说到。不仅如此,使用光谱分析法,也避免了危险化学品的使用和储存,间接的保护了分析人员的安全和环境安全。


稳定、准确与售后服务

在决定购买制度光谱仪之后,便涉及到采购工作。关于公司在采购时所考虑的问题,向邵新对我们说到:“无论谁在采购产品时,都要考虑这些因素:第一是产品稳定性,第二是检测准确性,第三是售后服务。”


在采购之前,公司做过市场调研,“坦率的说,国产直读光谱仪与国外产品还是有一定的差距。国产直读光谱仪只有十几年的发展历史,时间不长,因此无论在产品稳定性、检测的准确性等方面与国外产品差距显著。但国外产品无论在稳定性还是准确性方面都让人放心” 向邵新说到,“尤其对生产企业来说,仪器三天两头坏,严重影响生产效率,任何企业也不能承担这以风险。其次,如果检测不准确,影响了产品质量,对企业形象与信誉也会造成负面影响,所以检测要非常准确”。最后是售后服务,“再好的产品有坏的时候。如果产品坏了以后我们打电话,打电话也不接、来人也不来,不能及时的提供服务,这对于我们来说也损失极大。所以综合考虑,我们看中了日立的直读光谱仪产品”。


谈到为什么选择日立的产品的缘由,向邵新表示,通过与日立公司不断的接触,发现他们无论在产品介绍还是产品演示,都非常专业,令人印象深刻。同时他们并不是为了推销产品而推销产品,是真心实意为企业解决困难而推销产品,是真正的为客户着想,用真诚打动用户。综合这些因素,公司决定采用了日立的直读光谱仪。


自15年开始使用日立的直读光谱仪,已经过去了五年时间。在这段时间里,向邵新像谈了几点使用日立产品的感受:“第一是高性价比。在合理的价格内提供最好的性能和服务。第二是性能优良,不仅满足日常检测,也可以提供更精密的分析能力。第三是适合产品的钢种,准确性、精度比较高,适用范围比较广,即使有时分析的钢材不是公司主打产品,但都能够覆盖,所以我认为日立的直读光谱产品非常适应我们”。


在产品选购时,还有一个细节也打动了向邵新,“日立的这款产品是为实验室设计的,是台式产品。我当时要求日立改成立式设计,以符合实际工作的特点,同时方便我们自己的工作。知道这个事后,他们马上满足了我们的要求,专门制造了一个立式柜,将台式设计改成立式设计。虽然这个柜子值不了多少钱,但他们的服务态度非常值钱。所以基于这些情况,我们选择了日立的直读光谱仪”。


光谱分析:提升公司形象

在效益方面,使用直读光谱仪与化学分析法有不小的差距,尤其面对第三方检测机构和外国品牌时,这一点尤为显著。“由于我们的产品以出口为主,所以经常有外国采购单位到公司来考察,有时是自己来,有时是委托第三方机构。他们对产品品质要求非常严格,但更看重检测仪器。‘外行看热闹,内行看门道’,懂行的人通过检测仪器就能大致判断出一家生产企业对产品品质的把控”向邵新说到。不仅如此,使用国外著名品牌的产品也能让这些人对公司增加一份好感,增加对公司的信任。


日立分析,值得信赖的品牌

作为日立分析5年的老用户,向邵新讲述了日立产品带给他的印象:印象最深的是日立直读光谱的准确性不仅为我们,也为周边兄弟企业避免重大损失。“虽然公司附近的铸造厂已经使用了光谱仪,但是他们以国产品牌为主。不久前有个兄弟公司让我帮他检验产品的成分。由于他们使用滴定法与光谱法检验出来的成分相差较大,基于经验判断他们的光谱仪有问题。通过日立这款产品分析后,确定是光谱仪的问题。第二个印象是为兄弟公司避免了经济损失。有次兄弟公司销售的钢材被认定不合格产品。他们利用我们这款光谱仪所获得的数据与第三方检测的数据同客户争辩,最终证明销售的钢材属于合格产品,避免了经济损失。除了上边这两个事情,还有更多的例子让我对日立的光谱仪更加信任。”


谈到未来与日立公司的合作,向邵新表示,直读光谱仪就是化学分析的延伸,利用光谱技术代替化学实现分析。结合便携技术,如手持光谱仪、便携光谱仪等,扩大了直读光谱的使用范围。“未来,我们准备买一个手持式光谱仪。随着客户对产品质量要求越来越严格,我们经常遇到一些客户要求现场检测,然而公司是场内检验,双方的检测结果容易产生不一致,造成因检测结果产生的纠纷。这时我们通过手持光谱仪现场分析,证明我们的产品质量过关,达到出场要求。”


除了手持式产品,未来公司还要购买一台光谱仪,作为备份或检测比对。“我们发生过现在的光谱仪发生故障,因为没有备件需要从外地调货,导致20多天无法使用仪器。虽然我们可以用化学分析应急,但随着化学分析人员越来越少,备用设备也逐渐变得重要起来。所以我们需要在采购一台同样的产品以备不时之需。还有一点,所有分析仪器都会余遇到检测不稳定的问题,这是两台仪器的比对就变得至关重要,他可以确保产品质量始终达到出场要求,达到客户的需求。基于我们的需求和对日立分析仪器的信任,公司还将采购两款产品保证生产”向邵新说到。


日立分析:致力为金属行业提供最优解决方案

日立分析仪器是日立高新技术的旗下子公司,总部位于英国牛津市,拥有超过45年的经验。为应对快速日益发展的工业分析挑战,日立分析致力为客户提供高新技术分析解决方案。日立分析智能化、高性能检测仪器可用于实验室和现场分析,为生产各环节增加附加值,满足绝大部分的应用需求。目前,日立分析为用户提供的分析仪器包括以下几类:

X-MET8000 型手持式分析仪,采用X射线荧光光谱技术,为成千上万种用户提供简单、快速的无损检测分析,包括合金分析、废旧金属筛选、土壤重金属、RoHS有害物质分析等。

Vulcan 型手持式分析仪,采用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术,在一秒钟内完成合金鉴别。是当前最快速的分析仪器之一,非常适用于大批量金属分析工作。

移动式和台式直读光谱仪(OES),采用光电直读技术,广泛应用于全球各种工业中快速、准确的金属材料分析。低检出下限、高分析精度,可分析金属中所有的重要元素,包括钢中的碳含量、主要元素成分和微量元素成分。


日立分析与铸造客户

在金属行业中,日立分析仪器为客户提供快速、准确的材料分析数据。这些数据能够使制造质量保证和控制过程更简单、更快速。比如:铸造厂生产各种牌号规格的金属铸件,其工艺环节的每一个步骤,进料检验、熔体成分控制、中心实验室、出货检验等环节,都需要合适的分析解决方案。


通过日立分析仪器的手持式XRF、LIBS和OES光谱仪金属解决方案工具箱,日立能够为用户的生产过程中的不同工艺步骤提供解决方案,所有此类解决方案均支持网络连接,帮助用户朝着成为智能工厂的目标更近一步。


OE750型台式直读光谱仪:为用户带来全新体验

日立分析仪器的金属分析解决方案工具箱涵盖三种分析技术,即X射线荧光光谱仪、激光诱导击穿光谱仪和光电直读光谱仪。

OE750型台式直读光谱仪


OE750型台式直读光谱仪是日立分析仪器最新的一款产品。这款OES光谱仪具有顶级仪器的性能,但其购买价格优惠,运行成本合理。目前,其是同类产品中唯一能够实现全新级OES分析的光谱仪。这款仪器主要特点如下:


分析钢铁中所有合金、处理、痕量元素、残余元素和夹杂元素的能力。OE750能提供极低的检出限,可检测含量低于10ppm的锑、硼、铅、氮、锌、铋、硒和碲。


符合经修订的ASTM E415中有关碳钢和低合金钢测试方法和ASTM E1086中有关不锈钢分析标准测试方法的要求。此款分析仪可轻松检测含量为10ppm的氮元素。


允许铝压铸机将近共晶和过共晶铝-硅合金中的磷、锑和铋的含量控制在极低限值内。控制此类元素及其他夹杂元素和痕量元素可确保铝加工厂对优化熔体结构具备更强的控制能力。


轻松检测含量为1ppm的废金属中的痕量元素,包括锌。这对回收汽车部件或分拣来料废品至关重要。


通过分析氮、氧和氢等气体元素,控制钛合金的生产。


分析精炼厂中铜阳极以及铸造厂中黄铜、青铜、锡青铜和其他铜合金的潜力。


全面的痕量元素分析,用于支持高端金属加工和成型厂所用进料的材料可靠性鉴定测试。


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