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浅谈炉前铁水快速碳硅分析仪



浅谈炉前铁水快速碳硅分析仪

炉前铁水快速碳硅分析仪又称炉前快速热分析仪、炉前铁水成份分析仪,广泛用于现场测量灰铁、玛铁、球铁、蠕铁、低合金铸铁等原铁水中:碳当量、碳含量、硅含量、浇样温度TM、液相线温度TL、固相线温度TS。本文介绍的快速碳硅分析仪是炉前快速分析仪的一个别名。

       在铸造生产中,快速碳硅分析仪能够在炉前快速准确地测出铁水的化学成分、机械性能、球化率,是控制决定铸件质量的关键。应用微电子技术和计算机技术,结合热分析原理,研制铸铁质量炉前快速测试装置是实现铸件质量优化控制的有效途径。随着铸造生产的不断发展机械化和自动化程度日益提高,炉前快速测定铸铁铁水的主要化学成分(碳当量,硅量,碳量)对保证铸件质量有着重要的意义。

      快速碳硅分析仪工作原理

  有人把铸造热分析中的冷却曲线称之为“冶金质量的指纹”,铸造热分析技术炉前快速预测和预报铸件质量的基本原理,就是利用热分析仪器记录铁水在特定样杯中的冷却曲线。然后根据冷却曲线上特征值的变化来定量的计算铁水的化学成分和机械性能;或用凝固热效应参数来定性地评价铸铁的石墨形态和凝固质量。定量热分析对于控制铁水成分,快速评判铸件的机械性能指标具有实际意义;定热性分析对于控制铁水的凝固质量具有重要的指导意义。

  快速碳硅分析仪的特点:

  1、热分析具有测试速度快、工作稳定可靠等特点,机内数学模型经实际校正可用于不同生产条件的铸造厂。

  常规的化学分析方法很费时,约需要15~20分钟才能得到分析结果,快速光谱分析虽然迅速,准确,但价格昂贵且设备复杂,炉前使用受到限制。而热分析法约需要3~4分钟即可得到结果,费用低廉,操作操作方便,特别适宜与大批生产的专业化的铸造厂炉前使用。因此,现代化的铸铁车间越来越多地采用热分析法作为炉前快速控制铁水质量的重要检测手段。

  2、测量结果数显直读,测量时间为2-3分钟,便于铸造工程师现场配料。

  3、仪器操作简单,免维护,一般的炉工即可现场使用。

  4.仪器是便携式的,可在炉台上自由移动,多台炉子可同时使用一台仪器。

  5、仪器可测量孕育前或孕育后的铁水,这是国内仪器无法做到的,这项技术填补了国内空白。

  6.仪器能自动控制重要冶金参数。它对灰白凝固铸铁自动进行测量,免去了人工操作。可以连接大型远程显示器、信号灯、计算机、打印机。

  近年来,随着硬件设备的快速升级换代和软件的日新月异。计算机已经成为生产厂家进行技术和生产管理的重要工具。包括铸造工艺CAD/CAE/CAM,铸件生产成本预算,劳动工资管理和产品质量管理系统等。在这样的条件下,在计算机上附以热分析以及在线热物性参数测量等功能,实现一极多能,要比开发功能单一的热分析仪表有更好的经济性和实用性。

  1. 测量结果更具有实用意义,防止材质废品发生众所周知,铁液中存在多种石墨化元素和反石墨化元素,各元素在不同的含量下又有着不同的作用程度,这些元素互相融合,互相反应以后,又对各自的作用程度有着抵消或增强。热分析有能够对个元素在铁业中的综合作用结果进行测量,在短时间内对铁液完成直观的综合判定。

  2. 测量简单快捷热分析从取样开始,3分钟内可测量出铁液中的CES,CEC和C,Si含量,测量时间比常规的化学分析法缩短几十倍,比炉前直度光谱仪短一倍以上。可完全实现铁业质量的在线控制。

  3. 铁液成分调整方便分析仪的测量结果计算出来以后,计算机可以根据设定材料的目标成分,自动计算需要补加的增炭剂,硅铁和废钢的重量,无须炉前控制人员进行烦琐的计算,计算结果快速准确,避免人为误差和不必要的成分波动。

  4. 化学成分测量精度较高碳当量精确度可达0.1%,碳含量可达0.05%,硅含量可达0.1%。


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