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红外碳硫分析仪在钢铁含量分析中的运用

碳硫均可用碳硫分析仪来检测含量，用高频红外碳硫分析仪化验材料数据更为，采用高频感应炉配合红外碳硫分析系统，能快速、准确地测定普碳钢、高中低合金钢、生铸铁、灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁、各种铁合金、硅铁、锰铁、镍铁、锂铁、铬铁、稀土金属、焦炭、煤，炉渣、催化剂、矿石等各种材料中碳硫元素含量。该产品采用技术，是集光机电、计算机、分析技术于一体的高新技术产品，多项技术国内优先。

碳在钢铁中有的以固溶体状态存在，有的生成碳化物。碳是决定钢铁性能主要元素之一。一般含碳量高，硬度增加，延展性及冲击韧性降低，溶点较低；含碳量低，则硬度较弱，延展性及冲击韧性增加，熔点较高。钢铁的分类常以碳含量的高低为主要依据。含碳低于0.2%的称为纯铁（或熟铁或低碳钢）；含碳量在0.2%-1.7%之间的称为钢；含碳量高于1.7%，即为生铁。当然通常高炉冶炼出来的生铁的碳含量常常更高，在2.5%-4%之间。另外，碳在钢铁中的存在状态对钢铁的性影响也不小，灰口铁中含石墨碳较多，性质软而韧；白口铁中含化合碳较多，则性质硬而脆。

硫在钢铁中以MnS、FeS状态存在。FeS的溶点低，后凝，夹杂于钢铁的之间。当加热压制时，FeS熔融，钢铁人晶粒推动连接作用而碎裂。硫的存在所引起的这种“热脆性”严重影响钢铁的性能。因此规定碳素钢中硫含量不得超过0.05%，钢中含硫量就不超过0.02%。

影响高频红外碳硫仪分析结果稳定性的因素

1．灰尘的影响

分析过程中灰尘的积累所造成的吸附也是影响分析结果稳定性的重要因素，该影响在分析低含量样品时体现的尤为明显。例如，在分析硅铁时，价格，一般采用的方法是：0.2g锡+0.2g样品+0.5g纯铁+1.5g钨粒。由于锡粒的加入，燃烧时产生的灰尘较大。在经过20次样品分析后，硫的结果比一次分析结果偏低2ppm以上，随着分析次数的增加，此偏差越来越大。而清理掉灰尘过滤器中的灰尘后，分析结果与次分析结果一致。因此，分析过程中，灰尘过滤器中的灰尘积累应及时清理。

2．温度的影响

温度对分析结果稳定性的影响主要体现在三个方面。首先，对粉尘过滤器的温度影响。在第6个因素中粉尘对分析气的吸附效果，相同的灰尘量温度越高，气体的吸附量越少。其次，气体分析的基础离不开气体状态方程，红外分析系统恒温控制的温度不同，会造成分析气体体积的变化，从而一定量的分析气体在不同温度下通过固定长度红外池的时间不同。另外，红外分析系统恒温控制温度的不同，会造成红外光源的发射光强的波动，以及热释电检测器的输出的差异，从而影响了分析结果的稳定性。

影响高频红外碳硫仪分析结果稳定性的因素

1．坩埚的影响

坩埚的空白一直是碳硫分析人员关注的热点。未经处理的坩埚，空白从十几到几十ppm不等，预处理得当，坩埚空白可降至1ppm以下。试验证明，预处理时间和温度对获得坩埚稳定的低空白至关重要。例如，经4小时800℃烘烧后的坩埚，用于分析钢样，得到的结果波动很大。只加入助熔剂，得到0.6v的碳空白峰高，0.01%的碳含量，而处理得当的坩埚碳空白峰高通常小于0.02 v。因此，坩埚使用定要进行预处理，并控制合适的烘烧温度和时间，从而较大程度降低坩埚空白对分析结果稳定性的影响。

2．试剂的影响

试剂的效率直接影响分析结果的稳定性，甚至准确性。在高频红外碳硫分析仪的使用中分析气及载气的干燥纯净是降低系统空白，得到准确、稳定分析结果的保障。例如，将净化器试剂管中的试剂安装顺序颠倒，让气体先经过高氯1酸镁，再经过碱石棉。碱石棉俗称火碱，也有吸水作用，但吸水效率不及高氯1酸镁的强。因此，碱石棉吸收气体中所含的二氧化碳杂质的同时，会漏掉少量的水。使用标样（C：1.23%，S：0.032%）对碳的结果进行了分析比较，试剂安装顺序正常时分析结果相对标准偏差小于0.3%，而试剂安装顺序装反的情况下分析相对标准偏差达0.53%。