用TRIZ方法解决转炉冶炼中全程在线吹氩问题

策咨询服务，促进土地流转工作规范运行。

三是做好科技服务工作，阶段性地向群众提供一些种、养、加等生产环节上的信息简报、宣传画册，强化服务功能。

2.加强业务培训，强化岗位担当意识
一方面，抓好学习教育，引导大厅工作人员牢固树立为民服务的宗旨意识，提升服务群众的能力。

积极倡导阳光服务、微笑服务、规范服务、廉洁服务，严禁办事拖拉、扯皮，严禁故意刁难群众，严禁服务态度生冷，严禁工作期间从事与工作无关事项，严禁吃拿卡要，切实杜绝门难进、脸难看、事难办的现象，真正把服务对象当亲人，用实际行动“擦亮”窗口形象。

另一方面，通过形式多样的教育培训、岗位练兵、典型示范等，强化业务培训，加强能力建设。

提倡一专多能，突破、跨越部门间障碍，将中心代理人员打造成“多面手”，使其熟悉各
窗口业务的办理流程，平衡人员闲忙程度，做好代理事项登记，切实提高服务质量和办事效率。

3.完善内部管理，健全督查考核机制
完善的内部管理机制是进一步优化服务、提升效能的保障，因此，要加强内部协作，强化工作的督导落实和创新。

设立举报箱，公开举报电话，让为民服务始终置于广大群众的监督之下。

建立服务窗口群众满意度评议制度，通过制作“服务满意度”群众评议卡、设立评议箱等方式接受群众评议，定期公示窗口按时办结率、群众满意率、出勤率等情况。

建立完善“服务窗口星级评选办法”等激励机制，在内部营造积极向上的工作氛围。

严格规范全程代理考评考核机制，将其作为窗口人员考核的一项重要内容，严格督查考核。

以刚性制度和有力措施保障为民代理工作高效运行，力求时间办理零积压、真心办事零差错、热情接待零距离。

4.有效延伸服务，深化村级平台建设
一方面，加强保障，突出“建成、建好”。

加大资金投入，设立专项工作经费，由乡镇财政直接支付，对照“五统一、四有”要求，规范建设村级服务大厅，确保软硬件设施达标。

同时，明确村书记为第一责任人，吸纳优秀党员、志愿者为村组联络员，成立流动服务队，连通服务群众“最后一公里”，力争延伸服务没有空白。

另一方面，创新服务，突出“用好、管好”。

围绕提升影响力、放大服务功能，在方法、机制等方面实践创新。

积极探索建立上门服务、志愿者代办等新方式，打造标准化、精细化、人性化和特色化的“一站式”服务模式，并以此为突破口，打造村级组织阵地建设的品牌。

同时，规范业务办理流程，严格按制度办事，强化内部监管，接受群众和乡镇为民服务中心的指导和监督。

责任编辑：李丹丹
转炉炼钢厂为使产品的机械性能达到要求，要对钢水进行脱氧合金化。

通常采用的是钢包内脱氧合金化工
艺，即在出钢过程中向钢包内加入大量的脱氧剂和铁合
金，对钢液进行脱氧和合金化。

脱氧合金化会产生两个弊
端，一是加入的脱氧剂会在钢液内产生大量的脱氧产物，
这些脱氧产物会对钢材的机械性能产生负面影响；二是
铁合金融化后其合金元素在钢液中的分布不均匀，这种
成分偏析也会影响到钢材的性能。

所以炼钢厂会对钢水
进行炉外精炼，以提升钢水的品质。

氩气是一种惰性气
体，不会对钢液产生二次污染，在钢水炉外精炼中最常用
的手段就是吹氩。

氩气通过钢包底部的多孔透气砖被不
断地吹入钢液中，使得氩气在钢液中形成大量的小气泡，
这些小气泡相当于一个个“真空室”，随着氩气泡的上
浮，不断吸收溶解在钢液中的有害气体氢和氮，同时粘附
悬浮于钢水中的脱氧产物和夹杂物并带至钢水表面被渣
层所吸收。

氩气泡上浮产生的“气泡泵效应”，会对钢液起
到搅拌作用，能提高熔池成分和温度的均匀性。

一、问题描述
马钢第二钢轧总厂在原有的精炼站内吹氩工艺的基础上开发了在线吹氩工艺：空钢水包被吊放至钢包车上
后，钢包车开至精炼站，将一根３０ｍ长的氩气输送金属
软管通过快速接头连接到钢包上的氩气管道接嘴上。

出
钢时，钢包车开至出钢位置，打开氩气阀门，对钢水进行
搅拌，合金加完后当钢水出至２／３时关闭在线吹氩，出钢
后期、钢水运输过程停止吹氩，钢水进入精炼站后继续吹
氩。

这种工艺增加了出钢中、前期的氩气搅拌，比单纯精
炼站内搅拌提高了钢水成分均匀性。

但是由于钢包在使
用过程中，底部透气砖存在结瘤现象，导致为达到要求的
搅拌强度每个钢包所需的吹氩压力无法固定，且在出钢用TRIZ方法解决转炉冶◎文/赵滨
(马钢公司第二钢轧总厂)
摘要：详细叙述了马钢第二钢轧总厂在线底吹氩
系统存在的问题，及如何应用TRIZ解决
难题的方法实现全程在线吹氩的过程。

关键词：TRIZ转炉全程在线吹氩
及运输过程中精炼站操作工无法对钢液搅拌程度进行有效监控，出于安全角度考虑，出钢后期和钢水运输到精炼站的过程中不能连续吹氩，钢水进站后的成分、温度均匀性不高。

同时受转炉吨位比较小、生产节奏快、钢水在精炼站内进行精炼的时间有限等不利因素影响，精炼站微调合金成分、提高钢水纯净度的功能受到了一定程度的限制。

２０１５年由于钢材市场持续低迷，钢材产品同质化竞争加剧，为降低生产成本、提升产品质量，对在线吹氩系统的吹氩效能提出了更高的要求：要实现全过程不间断在线吹氩，提高钢水纯净度，通过成分微调达到“稳碳降锰”降低合金成本的目的。

二、问题分析
通过问题描述，
明确了需要解决的问题是：如何改进在线吹氩系统，实现全程在线吹氩；对新技术系统的要求是：操作简单、过程安全、稳定的全程在线吹氩；技术系统ＩＦＲ（最终理想结果）是：不需要吹氩，钢水能够自己
实现流动搅拌。

可利用ＴＲＩＺ解决难题的方法来解决这个问题。

1.系统分析
首先建立组件功能模型（见图１）。

通过对组件功能模型分析，得出导致不能实现全程在线吹氩的几个功能因素为：氩气对钢水的搅动存在过量和不足，薄膜调节阀对于氩气量的调节功能不足，压力调节对钢包状况的适用性不足，流量计给ＰＬＣ提供的信息达不到要求，操作者对ＰＬＣ的操作不足，钢水对钢包透气砖的粘附是有害的，操作工对钢水搅动的观察不足。

利用裁剪法得到以下３个思路。

思路１：去除设备操作者，由ＰＬＣ系统完成操作功能，依据操作规程、工艺规程、安全规程完善ＰＬＣ系统程序，采用模式自动吹氩，解决在生产中人眼无法监控的问题。

思路２：选用质量流量计。

通过将现用热值流量计替换为精度高的质量流量计（如ＭＦ５７１２气体质量流量计），为ＰＬＣ提供更为准确的流量信息测量。

思路３：选用高精度薄膜调节阀。

通过选用更为合适的薄膜调节阀，提高对氩气流的控制精度，现场调查中发现，正常工作流量只需２％左右的开度就可以达到要求，选用直径更小、控制精度更高的薄膜调节阀。

2.因果分析
通过因果分析，发现导致在线管路对氩气量控制力
炼中全程在线吹氩问题
不足的主要原因有：
薄膜调节阀精度不够，压力补调节方法不合理，操作规程不完善，流量计精度不够，透气砖结瘤，管路有泄漏。

通过因果分析，引起管路气量控制难的原因是快换接头漏气和钢包结瘤造成需求压力变化大且未知，现有
操作规程为了保证吹氩效果，过程控制采用吹氩时间和吹氩亮点（钢水和炉渣温度不同颜色不同，底部氩气使钢水裸漏出炉渣形成亮点）大小控制，要求操作工技能水平高，人为影响因素过多。

思路４：站内钢包透气性检查。

为稳定钢包所需压
图1组件功能模型
力，
采用事先防范原理，在钢包使用前进行透气性检查，通过透气性检查发现快换接头漏气、透气砖结瘤严重的钢包，及时更换快换接头和钢包。

3.矛盾分析
根据因果分析，我们发现了两对技术矛盾。

技术矛盾１：利用亮点控制操作，适用性强，但衡量亮点大小靠人眼，可靠性差。

改善的参数：适用性；恶化的参数：可靠性。

通过查找矛盾矩阵得出３５、１３、８、２４四个创新原理。

３５物理和化学参数改变原理，１３反向作用原理，８重力补偿原理，２４借助中介物原理。

采用３５物理和化学参数改变创新原理，得到思路５：采用流量、压力参数完善操作规程，利用流量、压力具体参数描述吹氩效果，让操作规程量化、操作性、科学性提高。

技术矛盾２：利用薄膜调节阀调节氩气流量，调节简单，但是调节精度有限，钢包精炼气流小，需要高精度控制。

改善的参数：操作的方便性；恶化的参数：控制精度。

通过查找矛盾矩阵得出１、３２、３５、２３四个创新原理。

１分割原理，３２颜色改变原理，２３反馈原理。

采用１分割原理，得到思路６：逻辑阀组分流控制。

鉴于控制精度不够，利用分割原理将氩气流分割成多个气流，分开控制，提高控制精度。

此外还发现一对物理矛盾。

对于出钢及钢水运输过程中吹入钢包内的氩气压力，从不同的角度出发得到了
相反的两个需求：在出钢前期为了加强合金的融化和吹通闭塞的透气砖气孔，要求压力大；在出钢后期和钢水运输过程中，出于安全的考虑需要压力小。

由于两者时间不交叉故适用于时间分离方法，在提示的９、１０、１１、１５、３４创新原理中，由１１事先防范原理得到思路７：分阶段变压操作。

利用在吹氩不同时间段工艺、安全对氩气气流的需求不同，将吹氩过程进行分段控制。

强搅拌期即出钢开始至出钢２／３时，采用大压力、大流量吹通透气砖气孔和促进合金的熔化；弱搅拌期即出钢后期至钢水输送到精炼站，采用小压力、小流量，确保钢水运送过程安全，避免钢水大翻造成安全事故。

三、最终方案
经过对设备改动程度、投入成本、操作简便、最终效果等方面因素的综合考虑，采取了以下改进方案，很好地解决了全程在线吹氩的难题。

1.设备改进情况
改进前：炉后操作只控制氩气的打开和关闭；改进后：炉后操作控制氩气的打开和关闭、进行模式选择和氩气大小的调节。

在ＰＬＣ控制系统中增加一个自动控制程序，根据设定模式自动控制阀门，实现设定的压力目标值。

同时在炉后操作台控制面板上在原有在线吹氩控制按钮的基础上新增２个选择开关：模式选择开关和大小调节开关。

现有炉后全程在线吹氩控制开关功能见表１。

2.工艺改进情况
改进前：由于在线吹氩压力调节位于精炼站，出钢及钢水运输过程无法观察钢包内情况，无法确定氩气大小，在线吹氩只限出钢至出钢２／３时进行在线吹氩，为防止钢水大翻造成生产事故，出钢后期和钢水运输过程停止在线吹氩。

改进后：实现全程不间断在线吹氩，出钢前期采用强吹模式，出钢后期和钢水运输过程采用弱吹模式。

出钢至出钢２／３，采用强吹模式，工作压力１０００ｋＰａ；出钢后期至
进站，采用弱吹模式，工作压力１５０ｋＰａ。

3.操作规程
在线准备操作包括精炼站准备和出钢前准备。

精炼站准备：精炼工在进行钢包透气性检查的同时，检查薄膜调节阀是否能关到位。

试气结束后，将氩气压力调节为０ｋＰａ，保持操作模式在“自动模式”，并将吹氩控制权限开关旋转至“炉后”。

出钢前准备：钢包到位后，出钢工先将在线开关选择
设备序号选择开关1选择开关2选择开关3
设备名称在线开、关开关模式选择开关大小调节开关
功能说明打开、关闭在线吹氩选择“强吹”“弱吹”模式
调节氩气大小，每拨动一下压力减小（或增大）10kPa
表1
改进后炉后全程在线吹氩控制开关功能
案例推理是一种伴随着人类认知心理学的研究而发展起来的类比推理方法［１］，其核心思想是基于以往类似问题的求解方案、经验和知识，并考虑新旧问题的差异性，来获取新问题的解决方案。

ＴＲＩＺ理论是通过分析了世界近２５０万份高水平的发明专利，总结出各种技术发展进化遵循的规律模式，以及解决各种技术矛盾和物理矛盾的创新原理和法则，建立一个由解决技术问题，实现创新开发的各种方法、算法组成的综合理论体系，从根本上说，ＴＲＩＺ也是一种经验知识解决新问题的方法，它和案例推理在解决问题上有一定差异，但也具有一定类似性，二者也可以互相补充。

一、案例推理解决问题的过程分析
案例推理（Ｃａｓｅ－ｂａｓｅｄＲｅａｓｏｎｉｎｇ）起源于美国耶鲁大学ＲｏｇｅｒＳｃｈａｎｋ于１９８２年在ＤｙｎａｍｉｃＭｅｍｏｒｙ中的描述，是人工智能领域中较新崛起的一种重要的基于知识的问题求解和学习方法，它解决问题是通过重用或修改以前解决相似问题的方案来实现的。

它的思想如下：人类在处理问题时，不断回忆过去积累下来的类似经验，对过去类似情况进行适当修改来处理新的问题。

过去的处理技术或类似情况被称为案例（ＣＡＳＥ）。

过去的案例还可以帮助形成新问题的求解方案或用来评价新问题，并
案例推理
与TRIZ理论的比较分析
◎文/王向前
(安徽理工大学经济与管理学院)
摘要：案例推理和TRIZ理论均为新问题的求解提供了系统的解决思路。

本文通过对案例推理和TRIZ理论解决问题的过程的分析，揭示了二者的相似性、差异性，并探讨了案例推理和TRIZ理论结合应用的途径和方式，为案例推理和TRIZ理论的拓展应用提供新的思路。

关键词：案例推理TRIZ比较分析
旋转至“关闭”档，并将模式选择开关旋转至“强吹”档，准备出钢。

在线运行操作按照以下步骤：
（１）开始出钢，见到钢流后出钢工将在线开关按钮旋转至“打开”档，进行设定１０００ｋＰａ压力下在线吹氩。

（２）当出钢至２／３时将在线吹氩选择模式按钮旋转至“弱吹”模式，进行设定１５０ｋＰａ压力下在线吹氩，并观
察钢水翻动情况，根据钢水翻动情况适度调整氩气大小，确保“亮点”小于２００ｍｍ。

如果氩气大小调节无法保证“亮点”小于２００ｍｍ，停止在线吹氩。

（３）出钢结束后，保持弱吹模式将钢水送至精炼站。

（４）钢水进站后，精炼工先停气，并将控制权限开关旋转至“精炼”后，执行站内正常吹氩操作。

责任编辑：
徐东辉。