生铁中常见元素的光电直读光谱分析

杨丽蓉，李海瑞

（广东省工程职业技术学院，广州　510520）

生铁中常见元素的光电直读光谱分析

杨丽蓉，李海瑞

（广东省工程职业技术学院，广州510520）

摘要：采用光电直读光谱仪，建立了生铸铁中常规元素同时测定的检测方法。结果表明，该方法简单、快速、具有良好的精密度。

关键词：光电直读光谱仪；生铁；同时测定

随着钢铁企业的产业升级，产品档次的不断提升，对产品元素成分的控制提出了更高的要求。生铁作为钢铁产品重要的中间产品，其品质的好坏直接决定着最终成品的质量。生铁主要分为两类：炼钢生铁和铸造生铁。生铁的产品标准中对化学成分的控制也由原来的五大元素C、Si、Mn、P、S，拓展到了Cu、Ti、Pb、Sb等微量元素。经典的化学分析速度慢、操作复杂、对分析人员的要求高等因素，已经不能满足现代化大生产的要求。近年来在炼钢环节中大量普及的光电直读光谱仪因分析速度快、操作简便，逐渐被应用到炼铁过程中的生产控制，但是由于生铁中的碳含量比较高，样品的均匀性差，使得分析结果波动大，影响了该方法的普及。本实验通过优化分析条件，大大提高了生铁样品直读光谱分析的稳定性。

1　实验部分

1.1实验仪器

PDA-7000型光电直读光谱仪（岛津）；FS-3NS型砂带研磨机（日本淀川电机制作所）；40目ZrO2砂带；氩气净化机（氩气输出纯度≥99.999%，O2＜2ppm，露点＜-70℃）

1.2实验用标样

低合金铸铁：1 11-7a、2 11-7a、3 11-7a、4 11-7a、5 11-7a、6 11-7a、7 11-7a、8 11-7a、9 11-7a、10 11-7a。

1.3样品前处理

使用砂带机将标准样品表面的氧化层磨去，磨出平整光洁的待测面，避免水、油的污染，同时加工过程中要避免过热。

1.4仪器参数

工作条件：分析电极—Φ6.0mm，锥角90°；分析间隙—3mm；辅助电极：Φ2.0mm，锥角60°；辅助间隙—5mm；氩气出口压力—0.25MPa；氩气静态流量—0.5L/min；分析流量—10L/min。

1.5仪器工作条件

表1　仪器工作条件Tab.1　Work conditions of inst rument

2　结果讨论

2.1工作曲线制作

采用低合金套标制作工作曲线，部分元素工作曲线如下图所示：

图1　碳元素工作曲线

图2　硅元素工作曲线

图3　锰元素工作曲线

图4　磷元素工作曲线

图5　硫元素工作曲线

图6　铈元素工作曲线

图7　钛元素工作曲线

图8　镁元素工作曲线

2.2精密度实验

在分析条件下，用811-7a这块标金标样进行短期精度实验，实验结果如表2所示：

表2　短期精密度结果Tab.2　Short term precision results

3实验结论

通过采用专用白口化模具、提高氩气纯度等措施，样品的分析精度良好，并且具有操作简单、快速等特点，完全满足炼铁、铸造等行业对产品成分的快速分析。

参考文献：

［1］谢小运，刘跃进.直读光谱法测定生铁硅猛磷［J].理化检验-化学分册，2011，47（1）：81-83.

［2］方南辉，傅韬，段清国，王长青，张绍华.直读光谱仪测定铁水中硫磷硅锰［J].江西冶金，2008，28（4）：33-35.