生鐵中常見元素的光電直讀光譜分析

楊麗蓉，李海瑞

（廣東省工程職業技術學院，廣州　510520）

生鐵中常見元素的光電直讀光譜分析

楊麗蓉，李海瑞

（廣東省工程職業技術學院，廣州510520）

摘要：采用光電直讀光譜儀，建立了生鑄鐵中常規元素同時測定的檢測方法。結果表明，該方法簡單、快速、具有良好的精密度。

關鍵詞：光電直讀光譜儀；生鐵；同時測定

隨著鋼鐵企業的產業升級，產品檔次的不斷提升，對產品元素成分的控制提出了更高的要求。生鐵作為鋼鐵產品重要的中間產品，其品質的好壞直接決定著最終成品的質量。生鐵主要分為兩類：煉鋼生鐵和鑄造生鐵。生鐵的產品標準中對化學成分的控制也由原來的五大元素C、Si、Mn、P、S，拓展到了Cu、Ti、Pb、Sb等微量元素。經典的化學分析速度慢、操作復雜、對分析人員的要求高等因素，已經不能滿足現代化大生產的要求。近年來在煉鋼環節中大量普及的光電直讀光譜儀因分析速度快、操作簡便，逐漸被應用到煉鐵過程中的生產控制，但是由于生鐵中的碳含量比較高，樣品的均勻性差，使得分析結果波動大，影響了該方法的普及。本實驗通過優化分析條件，大大提高了生鐵樣品直讀光譜分析的穩定性。

1　實驗部分

1.1實驗儀器

PDA-7000型光電直讀光譜儀（島津）；FS-3NS型砂帶研磨機（日本淀川電機制作所）；40目ZrO2砂帶；氬氣凈化機（氬氣輸出純度≥99.999%，O2＜2ppm，露點＜-70℃）

1.2實驗用標樣

低合金鑄鐵：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樣品前處理

使用砂帶機將標準樣品表面的氧化層磨去，磨出平整光潔的待測面，避免水、油的污染，同時加工過程中要避免過熱。

1.4儀器參數

工作條件：分析電極—Φ6.0mm，錐角90°；分析間隙—3mm；輔助電極：Φ2.0mm，錐角60°；輔助間隙—5mm；氬氣出口壓力—0.25MPa；氬氣靜態流量—0.5L/min；分析流量—10L/min。

1.5儀器工作條件

表1　儀器工作條件Tab.1　Work conditions of inst rument

2　結果討論

2.1工作曲線制作

采用低合金套標制作工作曲線，部分元素工作曲線如下圖所示：

圖1　碳元素工作曲線

圖2　硅元素工作曲線

圖3　錳元素工作曲線

圖4　磷元素工作曲線

圖5　硫元素工作曲線

圖6　鈰元素工作曲線

圖7　鈦元素工作曲線

圖8　鎂元素工作曲線

2.2精密度實驗

在分析條件下，用811-7a這塊標金標樣進行短期精度實驗，實驗結果如表2所示：

表2　短期精密度結果Tab.2　Short term precision results

3實驗結論

通過采用專用白口化模具、提高氬氣純度等措施，樣品的分析精度良好，并且具有操作簡單、快速等特點，完全滿足煉鐵、鑄造等行業對產品成分的快速分析。

參考文獻：

［1］謝小運，劉躍進.直讀光譜法測定生鐵硅猛磷［J].理化檢驗-化學分冊，2011，47（1）：81-83.

［2］方南輝，傅韜，段清國，王長青，張紹華.直讀光譜儀測定鐵水中硫磷硅錳［J].江西冶金，2008，28（4）：33-35.