光谱仪在铸造行业中的应用.doc

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1、光谱仪在铸造行业中的应用应该说是从二十世纪八十年代以来，在我国铸造行业当中开始引进光电直读光谱仪作为熔炼过程中化学成份控制的分析手段，并且逐步在一些大中型铸造企业中取代了我国传统的湿法化学分析，而至今（从本人的切身体会来看，尤其是从98，99年开始）在整个中国经济的飞速发展的大环境下，企业自身对炉前分析的重视和铸造企业他所面对的客户对铸造生产企业的质量要求包括在线控制都在不断的提高，因此在这样一个背景下，已发展到较多铸造企业---从只有一套小吨位的中频的小规模企业到十几套中频的中型企业也开始采用光电光谱仪来配合作炉前（包括炉后取样）快速准确分析。少数大型

2、铸造厂从国外引进的铸造生产线中已配备了专用的光谱分析设备，作为成套设备进入中国，这是铸造行业对质量控制要求越来越严的发展的必然结果，也是光电光谱分析本身的优点决定了这一技术自1945年问世以来，历时五十六年而经久不衰之缘故。而对于大多数铸造企业厂家都是在投产多年以后因为各种因素再在国内采购并投入使用的！众所周知，原子发射光谱分析所采用的原理是用电弧（或火花）的高温使样品（对于铸造行业来说，该样品一般为炉前，或炉后所取的样品）中各元素从固态直接气化并被激发而发射出各元素的特征波长光，用光栅分光后，成为按波长排列的“光谱”，这些元素的特征光谱线通过出射狭缝，

3、射入各自对应位置的光电倍增管，光信号变成电信号，经仪器的控制测量系统将电信号积分并进行模/数转换，然后由计算机处理，并能显示和打印出各元素的百分含量。从以上原理可以看出原子发射光谱分析，有其独特的、特别适合于配合炉前分析的优点，使其发展成为金属冶炼和铸造行业必不可少的分析手段，其特点如下：一、炉中取的样品只要打磨掉该样品表面的氧化皮层，固体样品即可放在样品台上激发，免去了化学分析钻取试样的麻烦。对于铝及铜、锌等有色金属样品而言，可用小型台式车床车去表面氧化皮层即可。二、从样品激发到计算机显示所有元素分析含量只需15-30秒钟，速度非常快，有利于缩短冶炼时

4、间，降低生产成本。特别是对那些容易烧损的元素，更便于控制其最后的成份。三、样品中所有要分析的元素（几个甚至几十个）可以一次同时分析出来，对于牌号复杂的产品，要求分析元素愈多愈合算，经济效益好。四、分析精度非常高，可以有效控制产品的化学成份，同时能保证它能符合国家标准的规格，甚至可将合金成份控制到规格的中下限，以节省价格昂贵的中间合金或各种铁合金的消耗。五、分析数据可以从计算机打印出来或存入磁盘中，作为永久性记录以备客户较核和自查。总之，从技术角度来看光电光谱分析，可以说至今还没有比它能更有效的用于炉前快速分析的仪器，具备了那么多的特点而能取代它。因为,尽

5、管做化学成分分析的仪器有很多种类型，但在制作样品的简易性，分析速度，分析精度,准确度和元素全面性，使用成本等方面综合考虑来说，光电直读光谱仪是最佳选择！所以世界上冶炼、铸造以及其他金属加工企业均竞相采用这类仪器成为一种常规分析手段，无论是从保证产品质量方面考虑，还是从经济效益等方面出发，它都是十分理想的分析工具。2000年由钢铁研究总院（目前名称更改为中国钢研科技集团，也国内最早引进，使用和研究光谱仪的国家权威研究机构）下属钢研纳克检测技术有限公司（原北京纳克分析仪器有限公司）开始研发的直读光谱仪在2005年底开始进入市场,在3年半就销售四百余台，在铸造

6、行业占有率更是位居前列。目前在铸钢铸铁行业应用的仪器型号主要是750系列：下面主要是一些关于光谱仪在铸造行业中使用中的要注意的实际情况和该公司仪器的一些特点：1实验室要求：1.1实验室要求温度稳定且防尘，双层门窗，具有一定的使用面积；(主要是考虑到大多数铸造企业一般灰尘较大,且粉尘含有金属成分,灰尘大又未及时清理的话,容易造成仪器中电路板的短路,散热不良而导致仪器不能正常使用等)1.2实验室要求配备空调机，温度控制在20－25℃；1.3实验室需配备湿度/温度计，实验室内的相对湿度应小于70％，否则需配备除湿机；1.4防震性能好。2电源2.1主机：220V

7、/20A，尽管光谱仪本身具有稳压装置,但是考虑到铸造企业中频炉使用过程中会造成电压波动较大,所以为使仪器能长期安全使用，需配备单相220V，功率为3KW的磁饱和式稳压电源一台（我司随机配备一台铁塔牌功率为3KW的磁饱和式稳压电源一台），该稳压电源质量可靠，反应时间小于10ms。3地线3.1光谱仪是精密的测试仪器，对地线要求较高，要求配备专用地线（光谱仪单独使用，不能和其他电器连用），接地电阻必须小于4Ω。4氩气：光谱仪是需要用氩气的，有两种配备方法：4.1第一种就是直接使用高纯度氩(要求99.999%)4.2第二种就是使用普通氩配备氩气净化机考虑到用户的

8、使用方便和简洁性,建议采用第一种方法,因为现在的光谱仪在节约氩气方面都做的很好了