激光诱导击穿光谱技术对冶金样品中钢及炉渣的同时分析

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• 出版年：2009
• 作者：BENGTSON；Arne；THOMAS；Bjork
• 单位1：Swerea KIMAB．Drottning Kristinas vag 48，SE-114 28斯德哥尔摩
• 出生年：1950
• 学历：博士
• 语种：中文
• 作者关键词：激光烧蚀；光学发射；钢分析
• 起始页：8
• 总页数：6
• 经费资助：EurODean Programme for Carbon and Steel Research (RFCS-CR-03042)
• 刊名：冶金分析
• 是否内版：否
• 刊频：月刊
• 创刊时间：1981
• 主管单位：中国钢铁工业协会
• 主办单位：中国钢研科技集团公司（钢铁研究总院）；中国金属学会
• 主编：王海舟
• 电子信箱：yjfx@analysis.org.cn;yjfx@chinajournal.net.cn
• 网址：http://www.yejinfenxi.com
• 卷：29
• 期：2
• 期刊索取号：P340.6262-1
• 数据库收录：美国工程信息公司EI数据库收录期刊
• 核心期刊：中国科技论文统计源期刊　全国中文核心期刊；美国“CA”千种表中国化学化工类核心期刊

摘要

本研究的初衷是开发一种不均匀冶金样品中钢和炉渣的快速、同时分析方法，以用于工艺控制。该方法基于激光诱导击穿光谱技术(LIBS)。选择激光诱导击穿光谱技术是因为它既可以分析导电材料又可分析非导电材料，并且相对来说不易受样品形状及表面光洁度的影响。产生的不均匀样品包含大量亚毫米级的渣颗粒，这些颗粒在单次LIBS分析中不能从周围的钢里面分离出来。因此提出了一种方法来对样品表面进行行扫描，扫描以大约0.5mm的分辨率和10mm的步长来进行。激光的脉冲速率为20Hz，扫描速度为1mm/s。炉渣颗粒在行扫描中表现为钢的“污染区”，在这个区域中有高浓度的一些元素，如钙、铝及硅。基于单点校准，提出了一种数学模型来逐步评定所得出的数据。首先，辨别出“干净”的钢区域，测定出钢的成分；第二步，测定出扫描总长度范围内的平均成分；最后一步，通过差减法计算出炉渣的成分平均值。这种方法被应用于几个多相取样器采集的样品的分析。发现钢中的碳、硅、锰、磷、硫及铝等元素都可被测定，仅有百分之几的相对标准偏差。而在炉渣中，分析的相对标准偏差会更高，几个重要元素在10％左右。这一方法有望进一步被开发应用于更小的非金属夹杂物的快速分析。