铁合金品质波动评价和取样精度检查的试验方法在硅铁中的应用

祁居北，王玉梅，王昊宇

新疆昆玉钢铁有限公司，新疆伊犁州奎屯市 833200

摘要： 硅铁在钢铁冶金企业中发挥着重要的作用，主要在转炉炼钢中用作合金剂及脱氧剂，随着对钢产品质量及产量要求的不断提高以及对炼钢成本的不断控制，对硅铁的质量要求也在不断提高。本文将主要介绍铁合金品质波动评价和取样精度检查的试验方法在硅铁中的应用。

关键词：硅铁 品质波动 取样精度

1 前言

硅铁质量的优劣直接关系到转炉运行的平稳及钢水质量的好坏，采用指标稳定的硅铁对转炉冶炼周期的控制、加料量的控制以及钢水成分的控制都有极大的意义。作为钢铁企业物资质量管理人员，我们更需要采用科学合理的质量控制手段为转炉炼钢把好硅铁质量关，而取样的精度则直接关系到对整批硅铁合格与否的判定。

2 问题的提出

我厂硅铁均由外部采购进厂且厂家较多，通过进厂取样、仓库抽查、车间使用抽查等方式开展质量监督工作，在质量监督工作中时有硅含量差距较大的情况，甚至低于合同要求，同批次吨包之间也有差距，这就说明同批次硅铁均匀性差，为了更好的掌握进厂硅铁的质量情况以及取样的精确性，我们提出对硅铁进行品质波动的评价和取样精度的检查，在确定硅铁质量的同时也对取样操作及取样规程的合理性进行验证。

3 试验过程

3.1 样本采集

我厂硅铁按级组批，以包装单位交货，每包1吨，取样采用分级取样的方式，硅铁的品质特性为硅（Si%），本次讨论的样本为一批硅铁，总包数（M）为30包，选定的供取样的包数为（m）4包，从每个供取样的包中取（n）4个份样。

样本采集按如下规则进行：每个副样都有4个份样组成，但组成方式不一样，A和B两个副样都是由4个包装单位中各取一个份样组成，C副样是由编号为偶数的包装单位中各取两个份

样组成，D副样是由编号为奇数的包装单位中各取两个份样组成。用副样制备制样的方法：A和C两个副样各制备两个试样，B和D两个副样各制备一个试样。具体试验流程如图1所示：

3.2 数据检测

通过按试验流程图取样进行检测，每个试样反复进行10次试验，得出如下所示的数据：

3.3 分级取样的品质波动数据分析方法

3.3.1 用式（1）和式（2）计算副样 和副样 的双份试样测定值的极差：

=︱ - ︱ ····························（1）

=︱ - ︱ ····························（2）

经计算 =0.15、0.15、0.02、0.22、0.29、0.08、0.14、0.17、0.17、0.06

=0.12、0.22、0.19、0.23、0.25、0.03、0.15、0.05、0.04、0.27

3.3.2 用式（3）计算两个极差的算数平均值：

= ····························（3）

式中：P —— 试验次数

经计算 =0.15

3.3.3 用式（4）计算缩分和测定的联合方差估计值：

= ····························（4）

式中： =1.128

经计算 =0.01768

3.3.4 用式（5）和式（6）计算二元副样的极差：

=︱ - ︱ ··························（5）

=︱ - ︱ ···························（6）

式中： 、—— 分别为二元副样A、B以及C、D第 次的成对测定值的极差。

_{、 、 、}—— 分别为两个二元副样第 次试验测定值。

经计算 =0.31、0.25、0.24、0.24、0.20、0.22、0.21、0.23、0.25、0.22

=0.47、0.44、0.46、0.39、0.50、0.43、0.48、0.39、0.47、0.41

3.3.5 用式（7）和式（8）计算包装单位和包装单位中品质波动估计值：

= ( ) ···························（7）

= ···························（8）

式中： 、 —— 分别为 和 的10次绝对偏差的平均值。

—— 分级取样的第一步中选择的包装单位个数。

经计算 =0.2216

=0.1058

3.4 分级取样的取样精度数据分析方法

3.4.1 用式（9）计算取样精度估算值

=2 ···························（9）

式中： —— 正在研究的交货批的总包装数。

—— 选定的供取样的包数。

—— 选定的每个包装单位中所取的份样的个数。

经计算 =0.4745≈0.47

4 试验结论

本次试验交货批总量为30吨，所取份样数量为16个，经查阅GB/T 4010-2015《铁合金化学分析用试样的采取和制备》，本次试验最低取样精度要求为0.46，实际试验结果为0.47，说明本次的取样精度符合国标要求。

若试验结果表明取样精度未达到有关标准的规定值，除了保持日常的操作程序外，还应该做如下的工作：

（1）对于分级取样来说，可增加第一步选取的的包装单位的数量，为方便数据处理，建议以偶数为宜。

（2）建议增加份样的数量，也可适当的增加份样的重量，但过多的增加份样重量并不会提高取样精度。

5 结束语

取样精度直接关系到对当批硅铁合格与否的判定，也是检验取样操作正确与否的标准。通过对该批硅铁品质波动及取样精度的检查，我厂采购的硅铁品质波动以及取样精度均符合国标的要求。但是对合金的品质波动及取样精度的试验不能仅仅进行这一次就结束，应该将其作为一项长期的、定期或不定期开展的工作，便于及时掌握硅铁的质量情况以及发现取样过程中存在的问题。