CS-2000碳硫测定仪常见故障分析与处理

李 娜

(包钢集团矿山研究院)

CS-2000碳硫测定仪是ELTRA公司在新世纪推出的具有世界领先技术的高技术碳硫分析仪，可分析钢、铸铁、合金、金属、矿石、陶瓷、石灰、橡胶、煤、焦炭、碳化物、石墨、油品、催化剂和其他固体及流动材料中的碳和硫的含量；该仪器操作方便、使用寿命长，被广泛应用于冶金、机械等行业中。本文针对CS-2000碳硫测定仪出现频率较高的常见故障及维护方法进行了总结和分析，并给出了相应的处置方法，可有效降低仪器的故障率。

1 CS-2000碳硫测定仪结构及工作原理

CS-2000碳硫测定仪包括：高频炉感应系统、管式炉系统、红外检测系统、称量系统、气路系统、操作界面系统。

CS-2000碳硫测定仪的工作原理是：样品在纯氧气氛下燃烧，使得碳和硫氧化成二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫，燃烧后混合气体经除尘和除水净化装置再进入硫检测池测定硫(红外检测池的检测灵敏度可选高、低)；然后，混合气体通过氧化铜炉，一氧化碳氧化成二氧化碳，二氧化硫氧化成三氧化硫，再经除硫剂后导入碳检测池测定碳[1]。

2 CS-2000碳硫测定仪常见故障及处置方法

2.1 分析结果不稳定现象

2.1.1 故障分析

经过多年的维护保养经验，总结出引起碳硫测定仪分析结果不稳定的因素有化学试剂失效或灰尘过滤器堵塞，漏气，坩埚和钨粒空白太高等故障。

2.1.2 故障处理

(1)化学试剂失效或灰尘过滤器堵塞，应及时更换化学试剂。如果500次分析以下，对金属过滤器拆除，用刷子清扫几遍后，安装上继续使用；如果超过500次分析，需对金属过滤器进行清洗，把过滤器置于无水乙醇中，用超声波清洗10～15 min，烘干后使用。

(2)漏气。在仪器正常开机后进行漏气自检，按照仪器操作说明书的步骤进行，按下漏气自检按钮，如果在大约5 s后，压力表压力降至一定位置维持恒定，漏气检查试验结束，气路系统正常。如果压力持续下降，松开按钮，打开炉子，再次按下按钮，如果压力仍下降，则漏气处在仪器内部，需要联系维修人员解决。

(3)坩埚和钨粒空白太高。对坩埚重新进行高温1 000 ℃灼烧1 h后并随炉冷却，排除因坩埚处理不当或污染而导致的结果不稳定；用重新处理过的坩埚进行空白测量，钨粒中碳硫含量过高会使结果异常，及时更换符合要求的钨粒并重新校准工作曲线，可消除由此引发的结果不稳定[2]。

2.2 分析时间延长

2.2.1 故障分析

分析最长时间为100 s，操作人员可以设定最大分析时间。最短分析时间通过分析器自动确定为最大分析时间的一半。分析时间延长，分析曲线拖尾的原因可能是：灰尘陷阱赃，化学试剂失效，棉花、玻璃棉或石英棉压得太紧，氧气不纯、催化剂炉有问题不加热或氧化铜失效，红外池温度未稳定或氧气流没有达到。

2.2.2 故障处理

(1)灰尘陷阱赃。对金属过滤器拆除，把过滤器置于无水乙醇中，用超声波清洗10～15 min，烘干后使用。

(2)化学试剂失效。观察高氯酸镁试剂是否失效，如果结块，更换高氯酸镁试剂。棉花、玻璃棉或石英棉压得太紧则更换及松动各个玻璃管内的玻璃棉和脱脂棉。

(3)氧气不纯、催化剂炉有问题或氧化铜失效。使用氧气纯度≥99.5%的高压氧气瓶，或加入气体净化器；检查催化炉内玻璃管情况，更换氧化铜试剂。

(4)红外池温度未稳定或氧气流未达到。应在红外池通电1～2 h后才能工作，应通氧气10～15 min后工作(电源开关置于2位置时)。

2.3 样品在分析过程中炉头发出嗡嗡声

2.3.1 故障分析

炉头灰尘多，燃烧管上附着的熔渣太多导致炉头发出嗡嗡声。

2.3.2 故障处理

要定期清扫炉头、清洗燃烧管，此项工作必须列入仪器的维护中。清洗燃烧管时，先把燃烧管放入盐酸中浸泡5min，之后进行煮沸浸泡清洗，至燃烧管内壁粉尘脱落，洗净后擦干，重新安装使用。

2.4 操作界面上显示没有氧气压力

2.4.1 故障分析

出现没有氧气压力现象的原因有：分析器前面氧气压力表指示压力低于0.15 MPa，氧气瓶压力分压表指示低于0.4～0.6 MPa；O环密封圈由于长期的摩擦产生损坏，使密封处漏气；有些样品在分析过程中反应剧烈，喷溅过大会造成燃烧管破裂；气路上的V1电磁阀由于氧化或粉尘多，导致气路无氧或不分析。

2.4.2 故障处理

首先观察各压力表指示值，如压力低于正常指示值，应及时更换氧气气瓶；擦拭各密封圈(包括试剂管上的小密封圈)，如果密封圈仍有弹性且没有变形，可涂抹真空润滑脂后重新安装(润滑脂不宜过多，过多易沾灰尘)；拆除整个炉头进行灰尘清扫，观察燃烧管是否有破裂的地方，如有破裂，更换新的燃烧管；一般情况下，仪器内气路上的V1电磁阀不易损坏，它需靠人工判断，采用分段检漏法，找到漏气处，更换V1电磁阀。

2.5 电阻炉升温时间变长

2.5.1 故障分析

电阻炉从室温升到 1 300 ℃一般需15～20 min，如时间过长，可能是加热元件损坏，导致升温时间长。

2.5.2 故障处理

设定温度最大值，测量加热元件的电压。使用测量档位1 000 V AC，如果电压在 220 V AC附近，则加热元件损坏，更换加热元件。

3 结 语

通过对CS-2000碳硫测定仪在使用过程中常见的一些故障产生的原因分析得出，若要提高其分析结果的准确度、使用效率和使用寿命，一定要按操作规程正确操作，并定期对仪器进行维护保养，把故障终结在初级阶段，及时更换耗材和备件，可有效降低设备的故障率，缩减故障处理时间，延长仪器的使用时间。