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直读光谱法检测生铁成分的改进

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人气:-发表时间:2016-11-08 13:20【

德国斯派克光谱仪

目前国内的钢铁企业中,生铁的分析方法多种多样。从准确性来讲,化学法有优势,但分析节奏慢,受人为因素影响较大,不利于快速检验和及时指导生产。借助快速分析仪器在某些元素分析要求快速检测时有很大的优势。我们经过了从化学法到仪器分析的过渡,根据原子发射光谱法的原理,对提高仪器分析的精确性进行了分析。原子发射光谱法常用于定性、半定量、定量分析。一般情况下,可用于1%以下含量的组分测定,但是对于生铁来讲,除碳元素之外的其余元素能够准确的进行测定。然而,因碳元素含量相对较高,制备的试块碳的分布不均匀,而且石墨碳的大量存在,使不均匀性加剧,用正常的光谱成分检测方法,试样会激发不充分,无法完成准确的定量检测,以下是解决制备的试块碳的分布不均匀方法

方法的改进

准确快速的检测生铁的化学成分,一方面要对外界环境保持相对的稳定,另一方面需对直接测量法进行一定的改进,通过大量的准备和试验工作,主要做如下改进:

(1)试样尺寸。设计制作了白口化模具,确定了合理的模壁厚度和白口化试样的尺寸。试样要有合理的尺寸,既要能保持正确的尺寸参数,又要使操作者便于操作;要有合理的形状,保证较高的取样成功率,不能使试样带有裂纹、夹杂、气孔等;不能厚度太大,避免试样中的碳成分没有完全均匀化,白口化效果较差;不能厚度过薄,尺寸过小,防止试样出现裂纹和便于操作。实践证明,底部直径40mm,厚度8mm为一个较合理的尺寸参数。按此参数所取试样无裂纹、无杂质、无气孔、白口化好。
(2)白口化工艺 。其对分析试样进行白口化处理和非白口化处理,分析其结果的差异,实验表明,白口化后的试样大限度的消除大块石墨碳组织,光谱成分定量检测中具有良好的成分重复性和稳定性,确立试样白口化为合理工艺。
  将熔融的铁水倒入试样模具内,铁水冷却固态,当冷却至奥氏体区域时,快速冷却,基体奥氏体组织以及大量的游离石墨碳将将转变成大量的马氏体、残余奥氏体、残余渗碳体以及少量石墨碳。以分子形式存在的石墨碳在铁块中分布极不均匀,严重影响分析结果的重现性,而试样经白口化工艺之后,石墨碳的降低,有效地增加了各项元素分布的均匀性,提高了分析结果的重现性。

通过改进,提高了生铁试样光谱分析的准确性,各成分分析精度都可以达到国家相关标准的要求;缩短生铁试样分析时间,将分析时间控制在5min之内,以便于及时调整生产工艺;每年节约成本费,节省了大量资金;节省大量的时间和人力,提高工作效率,进一步强化了理化检验对炼铁生产的指导作用,为高炉生产提供了强有力的技术支持。


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