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      實驗室碳硫分析的工作原理和辦法

         發布時間:2018年08月03日

      實驗室碳硫分析的工作原理和辦法

        碳和硫是確定鋼鐵產品規格和質量的二個重要元素。一般碳含量高于2.0%以上的叫做鐵,低于2.0%的叫鋼。通常把碳含量高于0.60%的鋼叫高碳鋼,碳含量在0.25%~0.60%之間的鋼叫中碳鋼,碳含量小于0.25%的鋼叫低碳鋼,碳含量小于0.03%的叫工業純鐵。

        碳對鋼鐵的性能起著重要的作用:隨著碳含量的增加,鋼的硬度和強度提高,其韌性和塑性下降;反之,碳含量減少,則硬度和強度下降,而韌性和塑性增加。碳硫分析儀是企業理化分析室中的一種常用計量器具,用于對金屬和非金屬材料中的碳和硫元素含量進行定量分析,速度快,性能穩定,操作簡便。廣泛應用于冶金,鑄造,機械,鐵路等工礦企業,產品質檢所,大專院校,科研院所,可以方便快捷的進行原料驗收、爐前分析、成品檢驗等階段的分析測試。

        硫在鋼鐵中是一種有害物質,會惡化鋼鐵的質量,降低其力學性能及耐蝕性、可焊性。特別是鋼中的硫,若以硫化鐵的狀態存在時,由于它的熔點低(1000℃左右),會引起鋼的“熱脆”現象,即熱變形,高溫時工作產生裂紋,影響產品的質量和使用壽命。所以,鋼中的硫含量越低越好。一般要求,普通鋼中的硫含量小于0.050%,工具鋼中的硫含量小于0.045%,而優良鋼中的硫含量要小于0.020%。

        鑒于碳硫含量對鋼鐵質量和性能的重要作用,因此檢測鋼鐵中的碳硫含量,即碳硫分析具有重要意義。

        鋼鐵中的碳硫元素在高溫下(1200℃~1400℃)通氧燃燒。均能轉化為氣體,生成CO2和SO2,這就是燃燒法分析碳硫的基礎。

        碳硫分析的原理,就是將試樣在高溫爐中(如電阻爐也稱管式爐、電弧爐、高頻感應燃燒爐等)通氧燃燒,生成并逸出CO2和SO2氣體,用此法實現碳硫元素與金屬元素及其化合物的分離,然后測定CO2和SO2的含量,再換算出試樣中的碳硫含量。一般的測定方法有以下幾種:

        1.紅外檢測法:試樣中的碳、硫經過富氧條件下的高溫加熱燃燒,氧化為CO2、SO2氣體。氣體經處理后進入各自的吸收池,對相應的紅外輻射進行吸收,由探測器轉發為信號,經計算機處理輸出結果。此方法具有有效、快速、靈敏度高的特點,高低碳硫含量均使用,采用此方法的紅外碳硫分析儀,能快速、有效地測定鋼、鐵、合金、有色金屬、稀土金屬、水泥、礦石、焦碳、煤、爐渣、陶瓷、鑄造型芯砂以及其它材料中碳硫兩元素的質量分數。該系列儀器是國內、外技術融合的結晶,集光、電、計算機、分析技術為一體的新技術產品,測量范圍寬,抗干擾能力強,性能,自動化程度較高,價格也比較高,適用于分析精度要求較高的場合。是化學分析工作者理想的檢測設備。

        2.氣體容量法:常用的有測碳為氣體容量法和非水滴定法,測硫為碘量法或酸堿滴定法。特別是氣體容量法測碳、碘量法定硫,既快速又有效,是我國碳、硫聯合測定*常用的方法,采用此方法的高速碳硫分析儀的精度:符合GB223.69-97GB223.68-97標準,測量時間:約45秒(不含取樣、稱樣時間),碳含量下限為0.050%,硫含量下限為0.005%測量,可滿足大多數場合的需要。

        3.重量法:常用堿石棉吸收CO2,由“增量”求出碳含量。硫的測定常用濕法,試樣用酸分解氧化,轉變為硫酸鹽,然后在鹽酸介質中加入氯化鋇,生成硫酸鋇,經沉淀、過濾、洗滌、灼燒,稱量*后計算得出硫的含量。重量法的缺點是分析速度慢,所以不可能用于企業現場碳硫分析,優點是具有較高的有效度,至今仍被國內外作為標準方法推薦,適用于標準實驗室和研究機構。

        4.電導法:用電導法測定碳、硫,其特點是有效,快速、靈敏。一般多用于低碳、低硫量的測定。

        5.測定金屬中的碳、硫含量,其他的方法還有ICP法、直讀光譜法、X光熒光法、質譜法、色譜法、活化分析法等,各有其優、缺點和適用范圍。

        鶴壁市恒科儀器儀表制造有限公司是由鶴壁市煤質分析儀器研究所改制而成立的高科技股份制煤質儀器和煤炭化驗設備廠家,專業從事煤質化驗設備,煤質化驗儀器,煤炭檢測設備,煤焦化驗儀器及煤焦化驗設備的開發、研制、生產、銷售、和服務。是煤炭科學研究總院定點生產煤分析儀器的專業廠家之一。產品有量熱儀,煤質分析儀,煤炭檢測儀器,微機量熱儀(氧彈熱量儀)系列、定硫儀(測硫儀)系列、自動水份測定儀系列、煤質工業分析儀系列,灰熔融性(灰熔點)測定儀系列、智能馬弗爐(灰揮測試儀,箱形電阻爐,高溫爐)系列、溫控儀(時溫程控儀)系列、破碎機制樣機系列、干燥箱系列、粘結指數測定儀、膠質層測定儀、碳氫元素分析儀(快速自動測氫儀)、快速灰分測定儀、奧亞膨脹度測定儀、結渣性測定儀、煤炭活性測定儀、煤的燃點測定儀,米庫姆轉鼓機及二分器系列等各種煤炭檢驗設備和煤檢驗設備。公司的產品遍布于煤炭、電力、建材、化工、治金、監督檢測、地質勘探、及大專院校等行業化驗室設備和實驗室設備及煤質分析設備和煤炭化驗儀器廠家。


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