钢铁元素检测仪原理

钢铁材料检测技术探讨及产品的开发 近年来，具有国际先进水平的检测技术、备不断地被国内钢铁行业所引进、用，从化学成分分析到物理性能检测的新技术、设备不断涌现，对钢铁材料的质量提升、产品的研究开发等起到了重要作用。 随着钢铁检测技术的快速发展，大量新的检测仪器、术不断应用于公司各实验室中，为此，广大检测技术人员进行了积极的消化、收，并有所创新和发展。品质保证部在应用新技术的过程中，大胆探索积极总结，形成了钢铁中碳硫红外分析方法、钢铁光电直读光谱分析方法、光电直读光谱法测定钢中的主量元素等十多个分析方法的企业标准，规范了分析方法，提升了检测水平，技术研发中心实验室技术人员对多种检测技术产品进行研究，完成《QL-5800型光电直读光谱仪分析技术应用与研究》及在2010.05.19&ldquo 新型火花光电直读光谱分析仪&rdquo 荣获实用新型专利证书：ZL2009 2 0230876.X；通过检测技术人员的这些努力，使公司的检测水平与产品始终保持在同行业先进行列。 利用火花直读光谱仪的原理，进行金属材料中大面积范围内的成分及状态定量分布的快速分析，具备元素偏析度分析、夹杂物的定量分析与分布分析、属表面疏松度分析以及成分分析四大基本功能。与传统技术比较，具备制样简单、定量准确、分析速度快的特点。 南京麒麟分析仪器有限公司 2011年8月8日

前言钢铁行业是以从事黑色金属矿物采选、黑色金属冶炼加工等工业生产活动的工业产业，是最重要的基础工业。近年来，钢铁企业不断改进和提高技术水平，在环保、节能等方面提高装备水平，降本增效的同时向高质量发展进军。德国Eltra（埃尔特）走进邢台钢铁技术中心，看看钢铁企业是如何积极地向高质量发展阶段迈进的。 6月 14日，烈日炎炎，绿树成荫，德国Eltra（埃尔特）区域经理魏广京先生与工程师钱斌先生一同来到有着“邢国故地、襄国故都”之誉的邢台，探访邢台钢铁技术中心的负责人赵主任。共同商讨钢样及铁水中的元素检测技术与方法优化。钢铁化验室隶属于理化检验中心，是邢钢的质量控制部。主要承担公司的铁水、钢水、以及渣样、钢产品的检测工作。现有管理及检测人员70余名。钢铁化验室配备了检测仪器共计是二十余台套，其中有X-荧光光谱仪， ICP光谱仪，以及德国埃尔特的红外碳硫分析仪和氧氮氢元素分析仪，配套的服务设备有制渣、洗样机、风动分样等一些简单的取制样设备。邢钢理化检验中心建立了一个质量管理体系，在2005年通过的CNAS认可，钢铁化验室秉承”客观公正，方法科学，数据准确，服务热情”的计量方针来展开各项检测工作。 据赵主任介绍，检验中心有四台德国Eltra（埃尔特）的碳硫元素分析仪CS-800和一台氧氮氢分析仪ONH-2000。目前检测方式分为两种，一种是碳硫元素分析，一种是氧氮氢元素分析。碳硫元素分析又分为两种，一种是测量铁水里的碳硫元素含量，另一种是测量钢样的碳硫元素含量。铁水的样品主要经过预脱硫处理，对0.010以下的硫元素进行分析，钢材样品主要是做一些光谱分析的对比，从0.01到1.0，所有的碳含量都覆盖。氧氮氢元素分析则是分析各种类别的钢品种，氧含量从0.04ppm到0.10%ppm全都包含，氮含量是从10ppm到0.2ppm，有一些不锈钢的到0.2ppm。这四台仪器测量数据是比较稳定的，相对来说操作也比较简单，从2007年一直用到现在将近12年了，赵主任对德国产品的品质和Eltra（埃尔特）品牌给予了高度认可。在售后服务方面，跟工程师的沟通也是比较顺畅的，一般通过电话就能把潜在的一些小的问题解决掉，除非是一些大的问题需要工程师来现场帮助解决。 德国Eltra（埃尔特）专注于元素分析30多年，从最初的碳硫分析仪，扩展到氧氮氢分析仪、热重分析仪的研究制造，Eltra已经成为元素分析领域的佼佼者，其产品广泛应用于钢铁、采矿、汽车、航空、煤炭、建筑材料及高校、研究机构。 检测固体样品内碳和硫分是实验室和生产常见的应用。根据样品材质的不同，应选用不同的分析仪。钢铁、铸铁、难熔金属、陶瓷等无机样品具有相对较低的碳含量（从ppm级至10%），并且一般情况下不能燃烧。样品中的碳硫元素只有在2000℃以上才可以完全释放，可选择高频感应炉碳硫分析仪。CS-800适用于同时检测无机样品里的碳和硫元素，可以快速精确地分析不同样品。

仪器信息网讯 日前，国家标准委发布了2014年第一批国家标准制修订计划的通知。其中中国钢铁工业协会、中国有色金属工业协会、国家标准化管理委员会将主管制定18项钢铁、有色金属检测标准，其中涉及的仪器以电感耦合等离子体光谱法和电感耦合等离子体质谱法为主。另外还将修订17项钢铁、有色金属产品检测标准。2014年第一批国家标准制修订计划之钢铁、有色金属检测标准制定　　《钢板 抗凹性能试验方法》　　本标准规定了金属板材抗凹性试验方法的试验原理、术语、试样、试验设备、试验程序、试验说明和试验报告。本标准规定了评价金属板材成形后部件抗凹性试验方法，主要用于汽车冲压件选材和优化，其他行业可参考使用。本标准适用于测定厚度0.2mm~3mm的金属板材。　　《钢铁及合金 钙和镁含量的测定 电感耦合等离子体质谱法》　　钢铁中痕量镁和钙元素多是由冶炼过程中的炉渣、炉衬及原材料等引入的，也有的是特意加入的，虽然其含量甚微，却起到十分微妙的作用。在钢的冶炼控制技术和钢洁净度不断提高的今天，优化和准确掌握钙、镁加入含量，严格控制、准确赋值钢铁中痕量的镁和钙含量具有重要的意义。　　《高合金钢 多元素含量的测定 X-射线荧光光谱法(常规法)》　　X射线荧光光谱法具有分析速度快、样品前处理简单、可分析元素范围广且不破坏样品、曲线线性范围宽、光谱干扰少等优点，应用范围非常广泛。与其他光谱分析方法相比，对于测定高含量元素和基体元素，具有独特的优势。因此，用X射线荧光光谱法测定高合金钢已为实验室普遍应用，但目前尚无国家标准和行业标准。为此，有必要制订高合金钢的国家标准分析方法，以填补此项空白，并与产品标准相适应。　　《金属材料 高应变率扭转试验方法》　　目前金属材料高应变率剪切性能主要采用分离式霍普金森扭杆试验技术测试，各研究者均基于相同的试验原理。但由于还没有试验方法的规范，各研究者在具体的处理方式上存在一定的差别，导致试验结果的不一致。通过本标准的制定和实施，可以提高金属材料高应变率下扭转力学性能测试结果的一致性和可比性，有利于提升对材料动态力学性能的认识，提高工程结构冲击响应的分析评估水平。　　《活性炭吸附金容量及速率的测定》　　目前国内外尚没有直接测定活性炭吸金性能的国家/行业方法标准，而是通过测定其它吸附参数(如碘吸附值、亚甲基蓝吸附值等)间接反映活性炭的吸金能力。但由于活性炭吸附金的机制与吸附碘等分子的机制存在明显的区别，因而采用间接碘值参数无法准确而有效的反映出活性炭的实际吸附金的能力。因此，亟需建立测定活性炭吸附金容量(Q值、K值)及吸附速率的方法标准，以便准确地评价活性炭吸附金的性能，为生产提供可靠的数据指标，有效的指导生产。　　《纯铑化学分析方法 铂、钌、铱、钯、金、银、铜、铁、镍、铝、铅、锰、镁、锡、锌、硅的测定 电感耦合等离子体质谱法》　　含铑系列合金和铑化合物及铑粉，在电子工业、军工、催化、测温、化工及首饰行业中具有不可替代的重要作用和广泛用途。这些产品大都需要以纯铑为原料来制备，铑的纯度直接影响和制约产品的使用性能及加工工艺。因此，制订电感耦合等离子体质谱法测定铑中杂质元素是非常迫切和必要的。　　《工业硅化学分析方法 第X部分:汞含量的测定氢化物发生-原子荧光光谱法》　　为了满足工业硅国家标准中增加汞元素的控制要求的需要，特提出制定工业硅中汞元素的测试方法标准。目前国内原子荧光光谱仪越来越普及，且该分析技术也越来越成熟，利用原子荧光光谱法能快速准确地测定工业硅中的汞元素含量，采用该方法制定统一的工业硅分析标准具有十分重要的现实意义。　　《工业硅化学分析方法 第X部分:六价铬含量的测定 二苯碳酰二肼分光光度法》　　随着工业硅生产工艺不断发展，伴随加工产品要求的不断提高及产品出口量的日益增加，越来越多的工业硅，尤其是单晶硅，多晶硅作为重要的原材料应用在电子行业。因此国内外客户对工业硅产品中有毒有害元素的限制要求越来越高。从客观上对我国工业硅产品的出口设立了绿色的壁垒。为了应对这一形势，提高我国工业硅在国际市场上的竞争力，规范六价铬等有害元素的检测，赢得国际用户对我国标准检测结果的认可势在必行。　　《建筑用铝及铝合金表面阳极氧化膜及有机聚合物涂层、性能检测方法的选择》　　由于铝合金建筑型材具有多种表面处理方式，而且又存在着大量的性能项目和试验方法，到底该选择何种表面处理方式，需要进行何种性能项目检测以及该选择何种试验方法进行评价，这些问题一直困扰着建筑工程师和铝合金建筑型材生产企业的技术人员，但目前还无相关的国家标准和其他权威技术资料以供使用，尽快制订《建筑用铝及铝合金表面阳极氧化膜及有机聚合物涂层、性能检测方法的选择》标准是十分必要的。　　《铑化合物分析方法 第1部分:铑量的测定 硝酸六氨合钴重量法》　　铑具有高熔点、高稳定性、高硬度和强耐蚀抗磨性等特性， 铑主要用作高质量科学仪器的防磨涂料和催化剂，而铑化合物在催化、电镀、有机合成制药、新能源的开发等方面有广泛的应用，铑化合物作为贵金属均相催化剂，已广泛用于氢甲酰化、加氢、羰基合成等重要的化工过程中。本项目的目的在于建立可靠的分析方法，准确测定铑化合物中的铑含量，为铑化合物产品的质量控制及其产品交易提供可靠的依据。　　《区熔锗锭化学分析方法 第1部分 砷含量的测定 砷斑法》　　区熔锗锭为锗的主要产品，世界产量每年大概在80吨左右，国内产量每年大概在60吨左右，其中约有70%左右，约42吨左右出口到美国、日本、比利时、德国等发达国家，国内最大的锗产品生产及供应商为云南临沧鑫圆锗业股份有限公司，其区熔锗锭的产销量占到了全国产销量的60%以上，其次为云南驰宏锌锗等8家公司在生产。随着锗材料应用领域的不断拓展，区熔锗锭的使用厂商要求生产单位提供区熔锗锭化学成分(杂质成分)检测数据，因此需要制定出相应的化学成分的检测方法标准。　　《铜及铜合金软化温度的测定方法》　　随着铜及铜合金产品在军工、航天航空、核电、船舶、冶金和高铁工业的广泛应用，特别是许多材料在高温环境下使用，材料在高温下的抗软化性能显得尤为重要。软化温度是指合金保温一小时后的硬度下降至原始硬度的80%时所对应的加热温度。软化温度的高低是评价合金材料抗高温软化性能的量化指标，目前国内外还没有测定铜及铜合金材料软化温度的方法，在高温下使用铜材的软化温度都是未知数 。因此有必要起草铜及铜合金软化温度的测定的国家标准。　　《铅精矿化学分析方法 铊量测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法》　　《铜精矿化学分析方法 铊量的测定 电感耦合等离子体质谱法》　　《锌精矿化学分析方法 铊量测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法》　　由于铊在自然界中含量很低，但对环境的污染和中毒的报道常有报道。随着科学技术的不断进步，近几年，铊被大量用于电子、化工、冶金、通讯等方面，具有很大的潜在危险。铊是一种稀散元素，以微量存在于铁、锌、铅等硫化物矿中，在冶炼过程中会产生废气、废水、废渣而进入环境，不可忽视。为对铊进行有效控制，建立矿物中铊的检测很有必要。　　《铱化合物分析方法 第1部分:铱量的测定 硫酸亚铁电流滴定法》　　铱的高熔点、高稳定性使其在很多特殊场合具有重要用途，新材料镀铱铼管用于国家航天军工事业，而铱化合物是重要的化工催化剂及制备其它铱试剂的原料。氯铱酸用于制造涂层电极，氯碱行业电解槽，也是重要的化工催化剂及铱试剂原料 三氯化铱是显示器的液显颜色材料 四氯化铱用于防腐涂料 Ir[Ⅲ]化合物是1-3-丁二烯的聚合催化剂，也是N2H4分解的催化剂，用于卫星姿态控制。本项目的目的在于建立可靠的分析方法，准确测定铱化合物中的铱含量，为铱化合物产品的质量控制及其产品交易提供可靠的依据。　　《铱化合物分析方法 第2部分:银、金、铂、钯、铑、钌、等杂质元素的测定电感耦合等离子体发射光谱法》　　铱化合物在催化行业中具有重要作用和广泛用途。铱化合物的纯度直接影响和制约产品的使用性能及加工工艺，国内已有多家单位生产。目前，铱化合物中无机杂质元素的测定没有统一的标准分析方法。为保证分析结果的准确和分析方法的标准化，制订电感耦合等离子体发射光谱法测定铱化合物中杂质元素是非常必要的。　　《球墨铸铁件 超声波检测》　　统一国内球墨铸铁件内部缺陷的检测方法，对铸件和检测仪器作出一些可探测要求的规定，同时对球墨铸铁缺陷的记录和评定也达成统一的认识。 适用大型球墨铸铁件(如风电类铸件)和小型球墨铁件(如压缩机类铸件)。2014年第一批国家标准制修订计划之钢铁、有色金属检测标准修定