光电直读光谱法分析钢中全铝和酸熔铝影响因素的探讨
时间：2022-10-15 04:15:43
摘 要 随着我国社会发展脚步的不断加快，钢铁公司的发展也逐渐被人们重视起来，从根本上确保钢产品的整体质量也成为了钢铁公司发展中的一项重要工作。本文主要通过实验的方式，分析各个因素对钢中铝含量分析结果的影响，以此来进一步加强钢铁公司在含铝钢方面的质量控制，促进企业发展。
中图分类号O59 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）103-0140-02
近几年来，随着我国社会发展脚步的不断加快，钢材在社会各个领域的应用也不断增加，相关部门对钢产品质量的要求也在不断提高。通常情况下，为了确保钢的使用性能，在对产品进行制作之前，都要进行必要的化学分析，然而传统的化学分析方法，不仅所需的时间较长，而且物料的消耗也比较大。因此，为了能够减少钢产品的生产过程中必要的化学分析步骤所用的时间，本文介绍了利用直读光谱来同时对常规元素和不同形态铝进行分析的方法，以此来促进钢铁企业未来的稳定发展。
1实验部分
1.1实验所需要的设备
在实验过程中，所需要的设备主要包括是3种，即光谱仪型号、磨样机和净化器。为了确保实验能够顺利进行，对设备的型号也有明确要求。根据实验的具体需求，光谱仪型号、磨样机的型号以及净化器为氩气净化器分别为：PDA—5500V、MY—400B和CZA—4A。
1.2开展实验的条件
实验的开展对周围的条件也有较为明确的要求，主要包括以下几个方面：1）基体：Fe；2）分析线：Al，396.1nm；3）分析电极：30°锥角钨电极，三峰放电；4）极距：3mm；5）氩气纯度：99%～99.996%；6）待机流量：0.1L/min～0.5L/min；7）激发流量：10L/min；8）室内环境：温度25℃左右，湿度30%～70%。
2实验的结果分析
2.1不同的取、制样方法带来的影响
2.1.1不同取样方法的影响
在实验过程中，对于试样的选取需要选择科学合理的方法和取样器，通常情况下，利用不同的取样其对同一钢包进行取样，所得到的实验结果是截然不同的，对最终实验结果产生的影响也比较明显，具体内容如表1所示：
从表1中我们能够看出，取样器的选择对于分析结果具有很大的影响，究其原因，主要是因为一些取样器中包含铝成分，在使用这样的取样器进行取样的时候，由于温度较高，取样器中的铝成分就会熔融到样品中，导致分析的结果偏高。为了防止这种现象出现，在今后的实验中，工作人员应该尽可能选择无铝取样器来进行取样。
2.1.2制样方法对分析结果的影响
根据企业对于钢产品的生产要求来看，需要加工好的产品达到没有气孔、没有针眼、没有夹渣、无水以没有及较大裂纹，同时，在产品加工完成之后，尽可能不要用手去触碰，也不能够使其与其他脂类物质接触，以免给产品的质量带来影响。为了达到这种要求，传统的方法是采用46目Al2O3砂纸进行磨制，但是其最终效果却不尽人意，究其原因，主要是因为铝本身存在分析结果的不确定性，加上Al2O3砂纸容易造成磨料侵入，因此必然会影响到铝的分析结果。为了更好的使试样产品达到需求，我们利用SiC砂纸来代替Al2O3砂纸进行磨制，结果表明，全铝和酸溶铝的分析准确性得到了明显的提高。
2.2不同预燃时间对结果造成的影响
为了更加明确的展示不同预燃时间对结果造成的影响，实验中，我们分别设置了不同的预燃时间，分别为2、6、9、10、14、17、19s，通过对每个预燃时间铝元素的变化情况进行分析，总结预燃时间对分析结果所产生的影响。本次实验铝元素在每个预燃时间的变化情况如图1所示。
通过图1我们能够看出，铝元素在预燃2—7s的过程中，呈现出的谱线图上下浮动比较大，而在9s—15s之后，谱线图便逐渐趋于稳定。因此，为了更好的使样品满足产品生产的根本需求，本试验对原有的预燃时间进行了更改，更改之后测定不同形态铝的结果准确性和稳定性显著提高。
2.3不同积分方式所造成的影响
积分方式对分析结果的影响也是不容忽视的，在传统的相关实验中，由于采用的全积分方式无法从根本上将激发过程中出现的气孔和夹杂去除，从而导致分析结果不准确。为了避免积分方式对分析结果产生影响，本次实验采用了脉冲分布分析方法作为积分方式，这种积分方式的优点在于，能够对实验中涉及到的积分进行妥善处理，而且还能够在一定程度上减少产品加工完成后出现气孔和夹杂的概率，从而降低积分方式对分析结果产生的影响。但是利用脉冲分布分析方法时需要注意的是，应该在小于1000个脉冲下进行分析，分别在铝与氧的每一个脉冲发光强度中，测出氧化铝和金属铝的放电和含量，将二者相加的结果就是全铝含量。通过本次实验我们能够发展，利用PDA积分方式进行实验的结果要比利用PMI积分方式来说，要具有更好的重现性。
3 结论
综上所述，随着社会各个领域对钢材的广泛应用，确保钢产品的整体质量也得到了钢铁公司的高度关注。在钢产品制作过程中，许多因素都会给产品质量带来影响，因此，工作人员必须掌握这些因素对产品质量产生的影响，从而根据实际生产情况采取科学合理的措施，以促进钢铁公司的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]赵兰季，冀云柱，许鸿英，李治国，耿艳霞.光电直读光谱法分析钢中全铝和酸熔铝影响因素的探讨[J].河北冶金，2012（12）.
[2]赵兰季，冀云柱，许鸿英，李治国，耿艳霞.光电直读光谱法测定钢中不同形态铝[J].理化检验（化学分册），2011（3）.
[3]陈林，谭勇.直读光谱仪在锡生产控制和产品控制中的运用[A].中国有色金属学会重有色金属冶金学术委员会第八届全国锡锑冶炼及加工生产技术交流会论文集[C]，2006.
