日本開發出鋼鐵材料中超微硫含量的高精度分析裝置

  日本JFE鋼鐵公司在世界首次開(kai)發(fa)出可以(yi)將鋼(gang)鐵(tie)材料(liao)中(zhong)的(de)硫含量分析到(dao)0.1ppm水平的(de)裝置。該裝置采用獨創的(de)“高頻燃燒——紫外(wai)(wai)線(xian)熒(ying)(ying)光法”,測量精度(du)是傳(chuan)統分析法的(de)10倍(bei)以(yi)上。高頻燃燒——紫外(wai)(wai)線(xian)熒(ying)(ying)光法是在高溫氧(yang)(yang)中(zhong)將鋼(gang)鐵(tie)材料(liao)快速溶解,使材料(liao)中(zhong)所(suo)含的(de)硫發(fa)生氧(yang)(yang)化(hua)(hua),氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物氣化(hua)(hua)后(hou),通過照(zhao)射紫外(wai)(wai)線(xian)釋放出的(de)熒(ying)(ying)光的(de)方法對該氣體(ti)進行檢測。

  由于鋼鐵(tie)材(cai)料中的(de)硫(liu)可(ke)以使材(cai)料發(fa)生脆化,所(suo)以應盡(jin)可(ke)能(neng)減(jian)少(shao)其(qi)含(han)(han)量。目前,在(zai)確立(li)生產(chan)將硫(liu)含(han)(han)量從幾(ji)十個ppm減(jian)少(shao)到幾(ji)個ppm水(shui)平的(de)鋼鐵(tie)產(chan)品技術的(de)同時,為(wei)將硫(liu)含(han)(han)量控制(zhi)在(zai)目標范圍(wei)內,希望開發(fa)出(chu)能(neng)夠(gou)迅(xun)速且具有高靈(ling)敏(min)度的(de)分析(xi)技術。為(wei)滿足這一需求,JFE鋼公司開發(fa)出(chu)可(ke)以將鋼鐵(tie)材(cai)料中0.5ppm的(de)硫(liu)分析(xi)到±0.1ppm精度的(de)分析(xi)裝置,該裝置已在(zai)西日(ri)本福山(shan)廠煉(lian)鋼車間應用。

  高頻燃燒法(fa)的(de)(de)長處是(shi)快速(su),紫外線熒光(guang)法(fa)的(de)(de)長處是(shi)具有高靈敏度和(he)干擾(rao)成分少(shao),將兩者的(de)(de)優勢結合起來,使得新(xin)裝置(zhi)能夠(gou)對鋼(gang)鐵材(cai)料中超(chao)微硫含量(liang)進行迅(xun)速(su)而靈敏的(de)(de)測(ce)量(liang)。而且,該方法(fa)還大幅度減(jian)少(shao)了(le)傳統方法(fa)中為(wei)去除(chu)干擾(rao)成分而必須(xu)使用的(de)(de)脫水(shui)試(shi)劑的(de)(de)交換頻率,減(jian)少(shao)了(le)維修(xiu)。新(xin)方法(fa)與傳統分析方法(fa)的(de)(de)比(bi)較見(jian)表(biao)1。

  該裝置(zhi)對(dui)(dui)鋼鐵(tie)生(sheng)產(chan)中的工藝管理和新(xin)產(chan)品開發(fa)具(ju)有(you)(you)重要作用。近年來,隨著能源需求的增加(jia),天然(ran)氣和石油的開發(fa)地域以及(ji)開發(fa)環境(jing)(jing)多樣化,該分析裝置(zhi)對(dui)(dui)開發(fa)出用于更(geng)嚴酷環境(jing)(jing)下使(shi)用的管線鋼等(deng)低硫鋼具(ju)有(you)(you)非常有(you)(you)利的作用。

  表1 新(xin)方法與傳統(tong)硫分析方法的比較

表1

  備注:采(cai)用紅外線吸(xi)收法(fa)將鋼中的碳與(yu)硫同(tong)時分析(xi)時,為測量碳最好使用脫水(shui)試劑。