选择最佳金属分析方法,用于电弧钢制造业

Hitachi高科技的产品业务开发经理OES在日立高科技的产品开发经理OES下面解释说,在EAF炼钢过程中,金属分析方法在不同点处最佳。

有超过3,500种不同类型的钢,每个单独的类型必须符合某种材料规格,以确保成品的表现。

操作钢铁厂的人将知道,获得规范正确地涉及从原材料到最终产品检查的众多阶段的分析 - 在每个循环期间采取了多项测量,以确保杂质充分去除。

有许多不同的分析技术可以选择作为钢铁制造商。选择取决于检测限需要的程度低,您需要测试的材料以及在繁忙生产环境中进行测量的实用性。亚博网站下载

进程过程从原材料分析到最终QC的概述在一起,每个阶段最佳分析仪类型以及原因。

选择最佳金属分析方法,用于电弧钢制造业

快速概述分析技术

本文提到的分析技术类型是LIBS,XRF和OES。以下是每个人的简单概述:

激光诱导的击穿光谱(Libs)

金属表面上的少量材料用激光加热,激光将部分固体金属表面变为非常少量的等离子体。它发出辐射非常具体的波长作为等离子体冷却。对这些波长的分析表明样品中存在哪种元素。

X射线荧光(XRF)

将聚焦X射线束在金属表面烧制。高能光束在原子中取代电子,并且这些电子释放出非常具体的能量签名,因为它们倒回它们的自然状态,仪器可以检测。

光发射光谱(OES)

原则上,这类似于LIBS,但这里金属表面与电火花放电加热到数千℃。所施加的能量使材料中的原子发射特征光,这被分析以确定样品中存在的元素。

第1阶段:废料排序

第一分析步骤在Scrapyard中进行,而不是钢厂。必须仔细选择每个熔体的废料的类型,以避免不需要的杂质,尽可能尽可能地进入熔体,因为它是钢的主要原料。

这意味着要满足熔体规范,Scrapyard将选择正确类型的废料。使用分析,必须根据要创建的钢等级的要求对Scrap进行排序到特定的Scrap分类类。

为了避免在熔体中最终结束的不需要的流浪部件,在该阶段鉴定杂质至关重要。例如,如果要生产低磷钢,则必须选择具有低磷水平的废料。

谈到废旧分析时,最重要的方面是速度和可移植性;分析仪应该被带到废料,而不是另一轮。幸运的是,今天的移动和便携式分析仪具有很短的分析时间,非常准确,并且在废料分类的检测限范围内。以下选择概述:

手持式LIBS(激光诱导的击穿光谱)分析仪非常适合快速合金鉴定。这些分析仪例如来自Hitachi的vulcan,是真正的便携式,轻量级,并且可以在几秒钟内识别合金等级。它们是分类大量废料的理想选择。

然而,如果目的是测量钢中的低水平硫或磷,则还有另外两种技术,XRF(X射线荧光)或OES(光学发射光谱),其也称为火花光谱法。例如,使用OES的便携式PMI-Master Smart,或使用XRF技术的X-Met8000手持分析器。

如果您选择基于碳,硼,氮气或必须在非常低的水平监测的碳,硼,氮气或其他元素的废料,则OES技术提供最准确的读数。

第2阶段:EAF熔体组成和渣分析

接下来,将讨论电弧炉本身中的熔化和精炼过程。在最终废料充电完全熔化后进行浴化学分析,炉状况稳定。

该测试的结果将建立在精炼过程中必须通过多少氧气。在通过下一阶段之前,还在精炼结束时进行测量。

在这种情况下,金属分析主要涉及检测磷,硅,硫,铝,碳和锰作为固体杂质,以及作为溶解的气体作为溶解的气体的氮气和氢气。

在炉过程中可能需要多次测量,直到您已经除去杂质,如磷,所需的水平。为了快速分析和反馈过程,用于EAF熔化化学分析的专用分析仪至关重要。

OES技术是由于较低的检测限压和元素类型,EAF熔化化学的理想选择,因为它是能够在必要的限度下测量大多数这些元素的唯一方法。

与Scrapyard示例不同,它在这里是一个至关重要的是,分析仪是移动或便携式的。静止的OES完全充分,因为从熔体中取出并采取到分析仪。

必须确保所选的OES仪器能够根据您的特定熔体化学测量可能的所有临界元件,以便最低的检测限。

从低端仪器到大型实验室的光谱仪,市场上有广泛的型号。选择合适的人将取决于用户的要求和预算。起点应该评估仪器的检测能力。

在这个阶段有两个主要原因是渣分析很重要。首先,必须通过常规分析监测渣,因为炉渣的馈电能力会对EAF壁的耐火衬里产生不利影响。

其次,促进众所周知的“泡沫塑料”的生产。这是通过形成气态碳氧化物来扩大其体积的炉渣的地方。这可以防止钢浴燃烧并有助于屏蔽弧。

当有效地执行时,该过程提高了热效率并且使得达到熔化所需的高温更容易。EAF炉渣通常由SIO等氧化成分组成2,cao和al2O.3.

第3阶段:钢包炉中的二级加工

在钢包炉中的具体处理和所需的分析取决于钢厂的处理设置。通常,在脱脂,合金化和真空脱气后发生钢包炉中的二次处理的分析。

利用真空技术和用惰性气体吹扫材料是一种有效获取钢的最大清洁性的一步。该技术用于调节碳含量,脱硫,脱氧,去磷酸化和液态钢的脱气。

在此阶段,渣处理控制是去除尚未在EAF中除去的杂质。可以使用XRF仪器分析炉渣,并且可以使用能量分散或波长分散仪器。

例如,X-Supreme Benchtop分析仪在Hitachi能量分散XRF设备范围内是完美的渣分析。app亚博体育该仪器已针对快速分析钢渣进行了优化,并具有许多对钢铁工业重要的特征。

在繁忙的生产环境中,高可靠性,最小的尘埃入口,并且易用性至关重要。其他功能,如多项样本分析,有助于在使用时使用24/7时高效。

XRF技术对于所需的准确性至关重要。它是一种强大的X射线源,高灵敏度硅漂移探测器(SDD),可以在氦气中进行测量以减少干扰对大气的影响。XRF设备制造商app亚博体育将能够确认分析仪是否适用于分析特定应用的炉渣组合物。

OES是迄今为止合金分析的最佳方法,需要检测确切的合金组合物,并且涉及一系列元素和含有的低水平。与EAF熔化化学分析一样,固定OES令人满意,并且已经很多几十年来作为常规元素过程分析的“Workhorse”。

真空脱气是填充炉中的最终过程,涉及分析。氢是这里的主要元素之一。必须将氢气控制到某些类型的钢中的超低水平,这是用户需要测量氢气到极低水平的能力的情况下。

通常用燃烧分析仪进行氢,氧和氮气等气体,但现代OES分析仪可以在低水平下分析氮。然而,即使在OES分析仪中,也存在性能的变化,并且在对气体测试时尤其如此。

例如,有一个静止的OES分析仪(OE750)这能够在低检测限度下分析氮。值得用自己的仪器制造商检查,看看检测限。

第4阶段:连续铸造或铸锭铸造

对于连续铸造工艺,必须在混合新级或批次期间监测组合物。同样,静止的OES分析是一种基本技术。由于最终应用,今天的电线,板和杆的规格是复杂的。

用于航空航天或高性能轮胎的钢丝具有非常具体的要求,并且OES是唯一能够分析所需的整个元素的技术的技术。

OES也是在铸锭铸造过程中应选择用于过程控制的技术,并且在铸造过程中拍摄最终的钢样品进行分析。

第5阶段:最终规格检查

最强大的QC程序将需要最终的组成验证检查,无论是从连续铸造工艺或来自铸锭铸造的单独组分的钢丝纸,板,杆或其他产品。

其目的是创建最终组件成分证书,并避免在准备货物时对材料混合的风险。现实,完成成本的成品,与废旧码情况一样,将零件带到分析仪进行验证是不方便的。所以有两种选择:在线自动化或移动分析。

自动化

许多质量控制程序需要在运输之前需要100%材料测试,这是自动化可以帮助简化您的测试过程并确保您在生产中保持稳定的吞吐量,并完全避免材料混合。

为了提供对最终产品规格的连续反馈,许多OES仪器可以集成到生产线中。Hitachi自己的Test-Master Pro OES分析仪等产品专门用于调节线上的高批量测试。

移动分析

这re is a choice of hand-held XRF analyzers depending on the actual composition of your components, like Hitachi’s X-MET8000, or mobile OES, like the PMI MASTER range, or the TEST-MASTER Pro which is specially designed for continuous operation and 100 % testing.

XRF手持式比移动OE更便携,是大多数材料验证目的的理想选择。然而,如果您需要验证低合金钢或像硼,碳或其他低级元素的轻质元素,OES是使用手持式XRF无法检测的其他低级元素的最佳技术。

结论

来自这一点的最明显的外卖是要求使用多个分析仪,并且甚至可以在生产过程中多种方法。这OES设app亚博体育备用于建立熔融化学不应与最终QC分析捆绑在一起,其中手持XRF仪器可以更容易地完成工作。

平衡仪器成本具有生产力和准确性,以确保您生产高质量的产品是至关重要的,但分析不应导致您的过程中的瓶颈。

这些信息已被源,审查和调整了日立高科技分析科学提供的材料。亚博网站下载亚博老虎机网登录

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    日立高科技分析科学。亚博老虎机网登录(2020年7月13日)。选择EAF钢制造业的最佳金属分析方法。Azom。从6月20日,2021年6月20日从//www.washintong.com/article.aspx?articled=19419中检索。

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    日立高科技分析科学。亚博老虎机网登录2020。选择最佳金属分析方法,用于电弧钢制造业。Azom,浏览2021年6月20日,//www.washintong.com/article.aspx?articled=19419。

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