DV—6光谱仪在炼钢行业的应用及分析过程中存在问题的解决方法

摘 要：本文介绍了DV-6光谱仪的工作原理，还有在炼钢行业应用过程中的优点以及存在问题，并针对所存在的问题提出了相应的解决办法。

关键词：DV-6光谱仪 存在问题 处理方法

一、引言

DV-6光谱仪是一台光电仪器，可完成固体试样的快速定量分析，其操作原理是根据原子发射光谱分析技术。所谓原子发射光谱技术，是根据元素的原子，在适当的激发光源作用下，可以激发到发射能量，当这些发射的能量，用棱镜或衍射光栅分光后，它呈现为一条光谱，其光谱图决定于被激发原子的结构，因为不同元素的原子，具有不同的电子结构，每种元素具有独特的特征光谱，谱线的亮度代表了试样中元素的含量。用一个适当的光电检测器把谱线的辐射能，转换成电流。检测的输出信号，经过处理加工，在读出装置上显示出来。

二、DV-6光谱仪的构成

DV-6光谱仪由三个基本部分组成，即激发光源、DV-6分光仪、数字读出系统。每一部分完成特定的功能来达到上述原子发射光谱技术的需要。

三、DV-6光谱仪在炼钢行业的应用

早前炼钢炉前试样采用化学分析法，该法存在着很多缺点，在速度、准确度、精度方面已经不能满足炉前炼钢生产的要求。而用DV-6分析炉前试样可以解决这些问题，它无论在速度上以及准确度上都远远高于化学分析法。它可以分析高、中、低合金钢及有色金属，目前在国际、国内，无论仪器性能、取制试样及分析方法，都已趋于成熟和稳定。

四、DV-6光谱仪优点及分析过程中存在的问题

1.优点：1.检出能力好 2.选择性好、操作简单、分析速度快，适于多元素测定3.准确度和精度较高4.样品需要量少5.客观性和记录性是发射光谱仪分析的一个特点。

2.存在问题：为配合快速炼钢生产及多钢种的生产需要，必须科学地设定分析条件，建立既适合炉前分析又适合炉后分析的分析方法及工作曲线。在试样测试中发现采用一套工作曲线不能满足钢种多、各元素含量范围大的分析要求及存在第三元素干扰的问题。

在仪器设备方面，DV-6光谱仪采用氩气控制燃烧，氩气纯度要求为99.996%。仪器所排放的废氩气中含大量的金属粉尘，易燃，需要采用专用的废氩气过滤器来过滤废氩气中含有的金属粉尘，但是必须定时清理氩气过滤器中的金属粉尘。在清理过程中常出现着火现象，烧坏氩气过滤器。

五、解决方法

对于钢种多的问题，我把钢种分成中低合金钢、高锰钢及高铬镍钢三种，针对它们的特性制定了三套程序。

1.在中低合金钢分析中，镍和铬元素的含量在0.01%-4%的范围，如果只采用一条谱线，不能满足同一元素较宽浓度范围的分析。如果采用两条谱线，其中一条适用于低浓度，另一条适用于高浓度，则能解决这个问题。这样就需要交叉点，首先交叉点值应该是低浓度曲线开始向上弯处，其次交叉点值不应设在所需分析样品的分析范围内。据此，在镍、铬元素的分析中，对镍采用Ni*1、Ni*2两条线，交叉点设在2.0%，对铬采用Cr*1、Cr*2 两条线，交叉点设在2.0%。对同一元素的分析，当元素的浓度低于交叉点时，计算机按低浓度的校正曲线计算浓度并报出结果；当元素的浓度高于交叉点时，计算机按高浓度的校正曲线计算浓度并报出结果。实践证明，采用双线很好地配合了炉前一些如34CrNi3Mo等钢种的生产，避免了以前采用单线测定镍、铬含量大于2.0%以上所存在的准确度、精度差的问题。

2.在高锰钢及高铬、高镍钢的分析中，由于高含量元素的存在，常使P、S元素的测定值偏高。这是由于高含量元素的强度加到P、S的谱线上，使P、S的曲线强度增加所致。因此，在高锰钢及高铬、镍钢中P、S的测试值远大于它们的实际含量，无法指导炉前的炼钢生产。对此，我们采用加法干扰校正，校正公式为：

真空浓度（%）=测量浓度（%）-K[浓度（干扰）-浓度（起始）]

式中K是干扰校正系数，即每1%干扰元素引起扰元素的变化，起始浓度是指开始能引起干扰元素的浓度。在高锰钢及高铬、镍钢中P、S的曲线绘制中，首先在未加干扰的情况下绘制出P、S的工作曲线，再用该曲线测定标钢的含量，因而算出K值。

K=[P或S的测定值（未加干扰）-P或S的真值]/干扰元素的含量

通过光谱、化学、中心实验室三个实验室对照实验，证明试样中各元素的分析都在误差范围内。

3.针对清理金属粉尘过程中氩气过滤器的着火现象，可采用用水过滤废氩气的方法，这样就防止了在清理废氩气过滤器时着火的危险，又节省了更换废氩气过滤器所耗费的资金。

六、结束语

实践证明，DV-6光谱仪在炼钢行业的应用大大提高了炉前试样分析的速度和准确度， 满足了快速炼钢的需要，取得的经济效益十分显著。因此，它在炼钢行业的应用得到了很大的肯定。

参考文献

[1]李浩春 分析化学手册第二版 化学工业出版社

[2]韦雅文 光电光谱分析方法 化学工业出版社

作者简介：王秀娟，性别：女，职称：助理工程师。工作单位：太原重型机械集团冶铸分公司炼钢厂，部门：化验室，职务：化验员。