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光谱仪在铸铁出产中的运用已得到普及，世界上出产光谱仪的厂家主要有：英国豪迈运用研究实验室公司、日本岛津、德国斯派克剖析仪器公司、英国阿朗(ARUN)、中国北京第二光学仪器厂。其间瑞典的ARL型系列光谱仪用户占有份额较大，该类型设备故障率低，作业效率高，功能安稳。这篇文章介绍了广西玉柴机器股份有限公司铸造厂运用的英国豪迈3460/4460光谱仪的作业原理、在铸铁出产过程中的运用状况及多见反常处理方法。
1 光谱仪的作业原理
光谱仪http://www.halma.cn/product/oceanopticsasia的作业原理是基于原子发射光谱剖析的根本原理：构成物质的各种元素被光源激起，会发射出各自的特征光谱，光谱线的强度与所属元素的含量有必定的函数联系，假如丈量出各元素谱线的强度值，即可计算出该元素在物质中的含量。元素经激起发作的谱线，经出射狭缝照在其对应光电倍增管电阴极上，在高压电源效果下，将光信号转换成电信号(光电流)，光电流强度和光谱强度成正比，积分电压与光电流的巨细成正比，因此检查出积分电压的巨细，就可表达出光谱强度的巨细，并由作业曲线换算出元素的含量。图1为激起原理图：当某一能量施加到一个原子上时,一些电子就改动其轨迹。当这些电子返回到本来的轨迹时,以某必定波长的光方式康复到精确的能量。这是一种原子表象,因此它实际上不受原子化学或结晶方式的影响。举个比如, 这表示用仪器能够测定钢中的含硅量;但是在发现硅时不能得到硅形态的任何信息。
因此一个富含几种不一样元素的试样将发作由每种元素的特定波长所构成的光。经过用一个色散体系将这些波长分开,就能够测定存在哪一种元素和这些波长中每一种波长的强度,这些强度与这些元素的浓度成函数联系。(用光电倍增管)丈量这种发光强度，再用计算机处理这种信息，就能计算出有关元素的浓度。
2 光谱仪的构成
光谱仪由以下四有些构成：
(1)激起：给试样供给能量。
(2)光学体系：分脱离不一样的波长。
(3)电子设备：丈量每一波长的发光强度。
(4)计算机：处理丈量值和操控仪器。
3 铸铁出产中的运用
光谱仪在铸铁出产中的运用已有很长的时刻，如今光谱仪也能够用来剖析非金属元素，如C、S等，在样品的测验成果方面根本能够满足要求。但铸铁出产中如蠕墨铸铁和球墨铸铁对C、S非金属元素的含量操控十分活络，需要精确丈量铁水中C、S非金属元素的含量。因此在铸铁出产中铁水成分的操控除了用光谱仪检查铁水中的金属元素外，还需要用碳硫剖析仪对非金属元素进行丈量。光谱仪与碳硫剖析仪的区别如下：两者的作业原理不一样，一个是原子发射光谱剖析，一个是分子红外吸收。假如用直读光谱仪来剖析C/S，这两个元素的活络线都在远紫外区，而在远紫外区，因为分光器材和探测器光谱活络度等要素的影响，这两个元素的检出限不会极好。而碳硫剖析仪责任不一样，经过高频加热焚烧，生成的CO2和SO2，吸收光谱的活络度能够很高，检出限相对较低，几十PPM是没疑问的。直读光谱仪在几十ppm也许都没有信号。
一般铸铁出产过程中光谱仪和碳硫剖析仪一同运用，互补有无，才干精确操控铁水的成分。
在冲天炉-工频炉双炉熔炼中在冲天炉的反转前炉处按必定的频次取样检查冲天炉的铁水成分，用来指导后炉配料岗位及时调整炉料的配比。在工频炉进行精炼时需要取样检查是不是到达出铁要求，出铁孕育后还要取样检查铁水的终成分。
在中频炉-工频炉双炉熔炼中则直接取样检查铁水成分，到达要求后才干出铁水，铁水经孕育处理后再取样检查铁水的终成分，见下图3红圈所示。
4 多见反常及对策
(1)反常表象：试样激起点为白点。
图4 试样激起点比照图
反常缘由：这种状况多为氩气纯度不行或仪器内部管路阻塞所造成的。
解决方法：
①关于氩气纯度不行能够替换气瓶或将氩气净化器净化吸附柱再生;
②关于一同内部管路阻塞疑问，能够对氩气管路进行检查、整理，要点应放在氩气激起台下“U”型管和其上的电磁阀有些，该有些管路较细，易发作阻塞。
③废气排气管阻塞也会致使上述现场。
(2)反常表象：激起声音不接连，中心有距离，逻辑操控板上红灯亮。
反常缘由：这种表象多来自辅佐空隙因为长期运用内部积灰太多，久而久之，会使辅佐空隙边际放电，致使损坏。
解决方法：拆下激起台下的辅佐空隙，用酒精棉签整理即可。
(3)反常表象：
①描迹时，大都或一切元素通道未呈现**方位;
②规范化时，各元素凹凸两个点强度不同不大，且校对系数αβ值反常;
③浓度剖析时，标样仪器剖析值与其化学成分误差较大。
反常缘由：上述反常表象发作的缘由是因为操作者在描迹时呈现失误，转错了描迹旋钮方向或圏数，致使出射波长违背设置方位。
解决方法：将入射狭缝恢复，再从头调整到出厂方位，进行描迹。
(4)反常表象：拆激起台打扫火花室，打了几个废点后，即进行规范化，某些元素校对系数αβ值反常。
反常缘由：呈现以上表象的主要缘由：
①打扫火花室后，打了几个废点，未能将激起台内的空气完全赶开，致使规范化时，波长在200nm以下的元素的光强被空气吸收，然后使其校对系数αβ值失真;
②规范化所用凹凸标均匀性不太好，校对时，激起点少且挨得近，也易致使校对系数αβ值失真。
解决方法：
①用激起废点的方法来驱除空气，在打扫火花室后，先激起8个废点，然后再用一块较均匀出产样激起，调查碳的剖析成果，诺碳的剖析成果比较安稳且上下动摇，则以为火花室内空气根本被赶尽;反之，则继续激起废点。
②关于均匀性不太好的凹凸标，校对时，可采用对角剖析4点，且将4点剖析成果均匀，以**凹凸标成分不均匀带来的影响。
(5)反常表象：在剖析作业中激起正常，并且剖析中某一元素的强度值没有发作变化。
反常缘由：做疲惫灯实验，某元素通道信号值反常且不安稳;做暗电流实验，某元素信号也不安稳并且某元素规范化α值区别很大。中状况是某元素通道的光电倍增管底座已烧坏。
解决方法：替换光电倍增管底座，从头做描迹，规范化α值正常。 |
