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光电直读光谱仪在铸造行业的发展应用

目前,光电直读光谱仪已成为铸件化学成分分析的首选仪器,X荧光光谱分析仪则是生铁和其它矿类样化学成分分析的首选仪器.PDA-5000是岛津公司的一款落地式光电直读光谱仪,集岛津光谱仪精华及最新分析技术于一身,凭借其可靠的结构和智能化软,,保证了产品的突出性能和操作便.适用于在日常生产控制,质量管理中,为客户提供快速准确的分析结果,确保产品的质量,是一款金属制造及加工企业的最理想选择.

  • 仪器分析在铸造行业的发展应用

 

铸造是获得机械产品毛坯的主要方法之一,是机械工业重要的基础工艺,在国民经济中占有重要的位置。

当前世界上工业发达国家铸造技术的发展归纳起来大致有四个目标:

①保护环境,减少以至消除污染;②提高铸件质量和可靠性,生产优质近终形铸件;③降低生产成本;④缩短交货期。

 

 

传统的铸铁分析检测过程,是以手工化学分析也就是人们常说的"湿法分析"方法为主的。这种分析方法过程长、强度高、功能单一、稳定性差、人为误差大,已经不能满足时代的要求,也很难帮助企业达到以上四大目标。仪器科学技术的发展,大大缩短了分析时间,减少了人为误差及废品率,很好的促进了以上四个生产目标的形成与发展。近年来,仪器分析法在铸造行业化学成分分析中得到广泛应用。

国内大多数铸造及大型钢铁企业通过引进国外先进仪器迅速提高了分析检测装备水平。在企业铸件主体生产体系,通常采用光电直读光谱仪(OES), X荧光光谱仪(XRF) 这两类仪器,实施所谓的仪器化分析改进。这类仪器是一种利用物理电能激发,使试样中不同化学元素原子发生能级跃迁而产生不同光谱,并使其转换为电信号进行定量检测的大型精密仪器。

 

目前,光电直读光谱仪已成为铸件化学成分分析的首选仪器,X荧光光谱分析仪则是生铁和其它矿类样化学成分分析的首选仪器。由于这类仪器集光、机、电、算(计算机)等方面的最新技术于一体,配备相当精密的物理与几何光学系统,精密机械系统,电子传感测量系统,计算机控制与数据处理及人机界面系统。使其具有的选择性好、灵敏度、准确性、稳定性高的性能,又具快速化、自动化、智能化、多功能的特点。

  • 光电直读光谱仪的原理特点

由于各种元素的原子结构不同,在光源的激发作用下,试样中每种元素都发射自己的特征光谱。光电直读光谱仪就是通过对导电样品施加能量而激发元素的外层电子,电子跃迁产生元素固有的特征光谱,利用特征光谱进行定性、定量的分析仪器。在铸造行业的应用中,具有以下优点:

1.多通道多元素同时分析检测的快速化特点

光电直读光谱仪可同时进行多元素分析。直读光谱法进行炉前分析时,在数分钟内可同时得出铸件中二、三十个元素的分析结果,有利于铸造生产过程进行中间控制,加速生产、提高了生产效率。

2.直接以固态分析,不需要复杂的前处理

光电直读光谱仪分析样品的处理比化学分析法简单,从而大大地提高了分析速度。在对铸件进行分析检测中,简化了试样前处理过程,只需简单的将样品表面磨平。取消了手工分析方法过程中的试样粉碎、酸溶加热分解、化学反应、比色分析、人工读数等繁杂流程。

3.节约添加元素,降低生产成本

光电直读光谱仪能够快速准确的定量分析出样品的化学成分,对于铸造企业生产铸件时,如不锈钢的生产企业,能够很好的将Cr、Ni的化学成分控制在客户要求下限内,达到节约添加元素,降低生产成本。同时,由于具备快速的进行炉前定量分析,提高生产效率,为企业节约电费,降低生产成本。

光电直读光谱仪的工作原理                          

光电直读光谱仪的样品分析流程

 

铸造行业对光电直读光谱仪的要求

根据国家十三五的规划,铸造行业需要由粗向型向高端精铸转型,那么对光电直读光谱仪分析要求也相应的需要有所提高,尤其在以下方面有了更高的要求:

1.具备临线分析

临线分析是指分析仪器临近生产现场,能够充分发挥光电直读光谱仪快速分析的特点,逐渐成为冶金铸造生产工艺中不可分割的一部分。由于冶金铸造,行业生产现场的环境比较恶劣,如灰尘、震动、电磁干扰等,那么光谱仪在设计的时候就应该考虑这些,如激发台尽量使用封闭式激发台、接地电阻要求尽量宽松等。

2.定量范围广、准确性高

光谱仪分析元素的范围可从ppm一几十%。微量及痕量元素对金属及合金性能影响很大,日益受到人们的重视,如球墨铸铁中的稀土元素La、Ce等的控制检测,As、Sn等有害元素的检测。而另一方面,原材料价格一直高居不下,准确控制合金元素的成分又可以为企业在成本控制。上带来很大帮助,如高合金钢中Mn、Cr、Ni等元素的控制。

3。具备良好的稳定性,尤其是C、P、S等元素

冶金铸造行业生产中,对C、P、S元素的准确控制尤其重要,而C、P、S等元素容易受到空气中氧的影响而产生较大误差,因此光谱分光室须尽量采用高真空分光室从而保证这些元素的良好分析及稳定性。

4.操作简单便捷、维护方便,尽量实现自动化和智能化控制

为了丰富分析检测者的应用手段,并提高企业生产效率,分析仪器应该向智能化方向发展,并应该名副其实的实现智能系统(如带有自诊断、自控、自调、自行判断决策等高智能功能),真实通过仪器来,实现数据处理、曲线拟合、综合计算、数据分析、自动控制、自诊断与报警、通信、联网、定性分析及定量分析等等。

5。具备良好的扩展性

企业发展越来越快,分析仪器应该具备企业的发展要求,提供扩展分析功能要求。如根据客户的要求,可以现场添加通道、现场制作工作曲线等,提高企业的资金使用效率。

  • 岛津直读光谱仪在铸造行业的应用

 

PDA-5000是岛津公司的一款落地式光电直读光谱仪,集岛津光谱仪精华及最新分析技术于一身,凭借其可靠的结构和智能化软件,保证了产品的突出性能和操作便捷。适用于在日常生产控制、质量管理中,为客户提供快速准确的分析结果,确保产品的质量,是一款金属制造及加工企业的最理想选择。

  • 科学人性化设计
  • 易懂易用
  • 良好的扩展功能
  • 顶级的分析性能
  • 卓越的长期稳定性
  • 智能化的操作系统

PDA-5000正面魅力十足的曲线布局设计,既消除了仪器对使用者的压迫感,又增加了仪器的空间。另外,在提高基于人机工程学而设计的精美弓形手柄,为紧固的操作性能作出突出贡献。开发过程中,前期对客户的加工流程和生产流程进行了全面调研,设计方案因具有无与伦比的工作空间而受到好评。经国际著名专家严格审查评定,岛津PDA-5000因具有高度的可靠性和全新的设计,并充分考虑了操作者的立场,而受到高度好评,荣获2015年度iF设计大赛奖项。

 

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