鋼鐵碳硫檢測儀
儀器用途和意義:
碳、硫是確定鋼鐵產品規格和質量的重要元素。碳含量高於1.70%以上的叫鑄鐵,低於1.70%的叫鋼。通常把碳含量高於0.60%的鋼叫高碳鋼,碳含量在0.25%~0.60%之間的鋼叫中碳鋼,碳含量小於0.25%的鋼叫低碳鋼,碳含量小於0.04%的叫工業純鐵。
碳對鋼鐵的性能起著重要的作用:隨著碳含量的增加,鋼的硬度和強度提高,其韌性和塑性下降;反之,碳含量減少,則硬度和強度下降,而韌性和塑性增加。碳硫分析儀是企業理化分析室中的一種常用計量器具,用於對金屬和非金屬材料中的碳和硫元素含量進行定量分析,廣泛套用於冶金、鑄造、機械、車輛、泵閥、礦石、環保、質檢等行業和領域,可以方便快捷的進行原料驗收、爐前分析、成品檢驗等階段的分析測試。
硫存在於鋼鐵中,會惡化鋼鐵的質量,降低其力學性能及耐蝕性、可焊性。特別是鋼中的硫,若以硫化鐵的狀態存在時,由於它的熔點低(1000℃左右),會引起鋼的“熱脆”現象,即熱變形,高溫時工作產生裂紋,影響產品的質量和使用壽命。所以,鋼中的硫含量越低越好。一般要求,普通鋼中的硫含量小於0.050%,工具鋼中的硫含量小於0.045%,而優質鋼中的硫含量要小於0.020%。
鑒於碳硫含量對鋼鐵質量和性能的重要作用,因此檢測鋼鐵中的碳硫含量,即碳硫分析具有重要意義。
工作原理:
HCS-500型鋼鐵碳硫檢測儀利用了CO2及SO2分別在4.26mm及7.4mm處具有較強吸收帶這一特性,通過測量氣體吸收後的光強變化量,分析CO2及SO2氣體濃度百分含量,間接確定被測樣品中的碳、硫元素的百分含量。
分析室包括紅外光源、反射鏡、調製盤、吸收池、濾光片和探測器。紅外光源用電加熱到800℃左右產生紅外輻射光,經調製器把光信號調製成80Hz的交變信號入射到吸收池,該紅外光經吸收池中的CO2及SO2 氣體吸收後,再經過窄帶濾光片濾去除上述波長外的其它光輻射的能量,入射到探測器上,則探測器上測到的是與CO2及SO2氣體濃度相對應的光強,經過探測器光電轉化為電信號,放大後輸出模擬量信號,經A/D模數轉換後,通過USB通信口送上位微機歸一化處理,積分反演為碳硫元素的百分含量。
工作流程為:
分析時先在電子天平上稱得樣品重量,輸入微機,也可通過鍵盤輸入,加入助熔劑後送進髙頻爐燃燒室,開始分析,第一階段為吹氧階段,首先打開相應電磁閥,按分析流程通氧氣,目的清除管道內殘留的CO2及SO2氣體,當CO2及SO2 氣體含量為零時,被測氣體分壓強P為零,這時採到信號為純氧條件基準信號V0;第二階段為分析釋放階段,打開髙頻爐,加熱樣品到釋放溫度,這時樣品在髙溫富氧條件下立即氧化生成CO2及SO2氣體,由氧氣作載氣輸送到吸收池,放大器輸出信號隨被測氣體濃度增加而減少,經歸一化處理後,對每個數據進行線性化定標,分析結束後對線性定標數據進行面積積分、乘以係數、除以樣品重量,扣除空白獲得樣品中碳、硫元素的百分含量。