水分是影响钢铁行业烧结过程的重要因素之一，它起着黏结、润滑和导热等重要作用。混合料烧结过程中，上层烧结料中的水分在升温过程中蒸发成水蒸气。随着抽风，水蒸气开始在下层冷料表面冷凝形成过湿层，过湿层的透气性很差，阻碍燃烧过程和传热过程。烧结总管温度降低，负压升高，烧结过程进行缓慢，不仅影响烧结矿的质量，还严重影响烧结生产效率。在保证烧结过程必需的水分的前提下努力实现低水分烧结；添加生石灰提高烧结料湿容性，在机头料仓进行蒸汽预热混合料，把混合料料温提高到露点以上，避免烧结过程中过湿层的出现。为了对烧结混合料水分进行实时监测及控制，保证烧结矿的质量，烧结过程中一般采用红外线水分仪对混合料的物理水分进行实时监测。为了更好地发挥水分仪的作用，及时发现水分仪的异常变动，更好地服务于烧结生产，特制定烧结混合料水分关键测量过程控制方法。
二、测量过程简介
本测量过程为连续检测烧结混合料水分，并实时显示。测量探头位于烧结混合料皮带输送机物料上方，靠近连续输送的混合料料面，对混合料的水分进行实时测量。过程的稳定性和可靠性直接影响烧结矿生产后序工艺过程控制，最终影响烧结矿的质量。测量过程主要由测量探头、转换显示器、可编程控制器(PLC)显示组成。测量过程控制流程如图1所示。
<CTSM>图1测量过程控制流程图</CTSM>
三、测量过程控制要求和方法
1.测量过程控制要求
(1)红外线水分仪等测量设备应按照安阳钢铁集团公司JJFA28-2007《红外水分仪校准方法》进行周检，并与测量过程预期的计量要求进行对比验证，具有有效的确认标准。
(2)有关测量软件应按照规定要求进行必要的测试和确认。
(3)功能正常，未发生误操作、损坏等故障。
(4)应按照有效的标准作业程序进行核查测量。
(5)测量人员要熟悉计量基础知识，能够正确记录测量数据，具备应有的操作技能，并取得上岗证，实施标准化作业，能够严格按照标准化测量程序实施测量数据采集。测量过程控制人员应通过相关培训，掌握测量不确定度评定方法，能够正确分析、判定测量过程的有效性和稳定性。记录人员应掌握计量基础知识，能正确读数和记录测量结果并确认签字。实施过程控制的操作人员，应经过专门培训，掌握计量基础知识，具备较熟练应用控制图等过程统计技术的能力。
2.测量过程的有效性确认和验证
(1)测量过程的计量要求
根据工艺要求，烧结机一次混合料水分测量范围a为5.5%～7.50%，具体a值由生产工艺要求提供，其最大允许波动范围为±0.30%。根据工艺要求确定其分辨力需达到0.1%。根据生产现场环境情况和需配备设备的技术要求，环境条件设定为0～40℃，湿度<80%RH。
(2)测量过程核查方法及标准
混合料水分核查采用实验室烘干法，并采用电子天平称量。电子天平型号为TE2101-L，测量范围为2100g，分辨力为0.1g。
(3)红外线水分仪的计量要求
红外线水分仪型号为MM710，测量范围为0～20%，准确度等级为±0.1%；分辨力为0.01%。
(4)测量过程的评定和确认
按照《测量不确定度管理程序》规定的方法由测量过程控制人员连续6个月提取共计6组样本，每组5个混合料水分测量数据及相应样品的实验室核查数据，形成测量过程控制评定数据记录。每组对测量过程测量结果不确定度进行评定，形成评定记录(见表1)。
<CTSM>表1不确定度评定记录</CTSM>
能力指数Cp=T/6S(t)=0.6/(6×0.04)=2.5
能力指数Cp>1.33，该过程能力充分、过程稳定。
3.测量过程控制的具体操作方法
(1)水分仪显示数据的采集
实时水分仪的采集由采集人员在现场显示仪表读取，每读取一个数值，记录下来，并下令样品取样人员采集一次样品。每个关键过程控制采集5组样品，记录5组水分仪显示数值。
(2)核查数据的获取
取样人员把取好的5个混合料样品装入取样袋，封口，带到实验室进行制样。每个样品称取两个小样，每个小样200g，共计10个小样。样品放入烘箱烘烤2h。取出，用电子天平进行称量并记录数据，计算出核查数据。
(3)混合料水分关键测量过程原始记录(见表2)
<CTSM>表2关键测量过程原始记录</CTSM>
单个双样误差不超过0.1%，单个绝对误差不超过0.3%。显示值平均值与核查数据平均值的绝对误差不超过0.3%。
4.测量过程监视情况及测量过程控制能力评定
(1)测量过程的控制能力评定
利用控制图方法分析判定本测量过程是否处于系统控制状态即稳态，通过获取的5个过程测量结果样本，绘制控制图，如图2所示。本次过程控制根据生产工艺提供的a值为6.5%，如果数据控制在(6.5±0.3)%内，就说明处于稳定状态，否则应分析原因，并进行整改。
<CTSM>图2烧结混合料水分控制图</CTSM>
(2)测量过程监视
当过程处于稳态时，转入过程监视和控制阶段，采用控制图方法对过程进行监视和控制，方法步骤如下:
①根据当前生产工艺确定a=6.5%，利用Excel作出测量过程监视分析控制表的控制图。
②通过控制图及时发现测量过程的失控，并分析查找原因进行整改。过程整改后应对过程进行重新确认。
