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碳、硫是确定钢铁产品规格和质量的重要元素碳硫仪。碳含量高于1.70%以上的叫铸铁,低于1.70%的叫钢。通常把碳含量高于0.60%的钢叫高碳钢,碳含量在0.25%~0.60%之间的钢叫中碳钢,碳含量小于0.25%的钢叫低碳钢,碳含量小于0.04%的叫工业纯铁。 碳对钢铁钢铁分析仪的性能起着重要的作用:随着碳含量的增加,钢的硬度和强度提高,其韧性和塑性下降;反之,碳含量减少,则硬度和强度下降,而韧性和塑性增加。碳硫分析仪是企业理化分析室中的一种常用计量器具,用于对金属和非金属材料中的碳和硫元素含量进行定量分析,广泛应用于冶金、铸造、机械、车辆、泵阀、矿石、环保、质检等行业和领域,可以方便快捷的进行原料验收、炉前分析、成品检验等阶段的分析测试。 硫存在于钢铁中,会恶化钢铁的质量,降低其力学性能及耐蚀性、可焊性。特别是钢中的硫,若以硫化铁的状态存在时,由于它的熔点低(1000℃左右),会引起钢的“热脆”现象,即热变形,高温时工作产生裂纹,影响产品的质量和使用寿命。所以,钢中的硫含量越低越好。一般要求,普通钢中的硫含量小于0.050%,工具钢中的硫含量小于0.045%,而优质钢中的硫含量要小于0.020%。 鉴于碳硫含量对钢铁质量和性能的重要作用,因此检测钢铁中的碳硫含量,即碳硫分析具有重要意义。 钢铁不锈钢分析仪中的碳硫元素在高温下(1200℃~1400℃)通氧燃烧。均能转化为气体,生成CO2和SO2,这就是燃烧法分析碳硫的基础。 碳硫元素分析仪分析的原理,就是将试样在高温炉中(如电阻炉也称管式炉、电弧炉、高频感应燃烧炉等)通氧燃烧,生成并逸出CO2和SO2气体,用此法实现碳硫元素与金属元素及其化合物的分离,然后测定CO2和SO2的含量,再换算出试样中的碳硫含量。一般的测定方法有以下几种: 1. 红外光度法:试样中的碳、硫经过富氧条件下的高温加热,氧化为二氧化碳、二氧化硫气体。该气体经处理后进入相应的吸收池,对相应的红外辐射进行吸收,由探测器转发为信号,经计算机处理输出结果。此方法具有准确、快速、灵敏度高的特点,高低碳硫含量均使用,采用此方法的红外碳硫分析仪,自动化程度较高,价格也比较高,适用于分析精度要求较高的场合。 2. 容量法:常用的有测碳为气体容量法和非水滴定法,测硫为碘量法、酸碱滴定法。特别是气体容量法测碳、碘量法定硫,既快速又准确,是我国碳、硫联合测定最常用的方法,采用此方法的碳硫分析仪的精度,碳含量下限为0.050%,硫含量下限为0.005%,可满足大多数场合的需要。 3. 重量法:常用碱石棉吸收二氧化碳,由“增量”求出碳含量。硫的测定常用湿法,试样用酸分解氧化,转变为硫酸盐,然后在盐酸介质中加入氯化钡,生成硫酸钡,经沉淀、过滤、洗涤、灼烧,称量最后计算得出硫的含量。重量法的缺点是分析速度慢,所以不可能用于企业现场碳硫分析,优点是具有较高的准确度,至今仍被国内外作为标准方法推荐,适用于标准实验室和研究机构。 4. 电导法:用电导法测定碳、硫,其特点是准确,快速、灵敏,缺点是测量范围窄,耗用试剂多。多用于低碳、低硫的测定。 5. 测定金属中的碳、硫含量,还有ICP法、直读光谱法、X光荧光法、质谱法、色谱法、活化分析法等,各有其优点和适用范围。 目前国内大量使用碳硫分析仪主要有以下几类: 红外碳硫分析仪、高速碳硫分析仪、非水碳硫分析仪,用户可以根据自己的需要和各类碳硫分析仪的优缺点进行选择。
今天有个兄弟问了一下一台仪表是不是能测量总硫的事情,反正今天不是很忙,就把关于硫分析的仪表给整理了一下,不过大多数东西大家可能都知道。我说的东西基本都是用我的理解和我的语言来说明的,鉴于我的表达能力比较低,所以可能出现不少错误,大家也多多指正,见谅....硫分析仪是一个总称,对于我们搞在线的常见的有三种 1.硫化氢分析仪 2.比值分析仪(硫化氢/二氧化硫) 3.总硫分析仪一个一个说:1.硫化氢分析仪:分析方法我见过的有 1.醋酸铅纸带法 2.紫外吸收法 3.色谱法 4.电化学法醋酸铅纸带法 大概原理说下,硫化氢跟醋酸铅反应变成硫化铅,这玩意会在纸带上产生个褐色的斑点,然后用光来测这个斑点形成的反应速率,因为样品的流量是一定的,所以就能靠反应速率知道硫化氢浓度了。 不过这玩意得换纸带和醋酸铅,并且醋酸铅还有毒,这表测量微量的硫化氢很不错,常量的就不行了,记得好像得用什么东西稀释样品。紫外吸收法:硫化氢对紫外光谱的某一波段吸收很大,特定浓度的硫化氢在特定波段的吸收量是一定的,然后根据不同波段的全程光谱来计算硫化氢含量,这是我的理解,至少我接触的AAI的OMA300是这样的。色谱法:常量用TCD (热导检测器)微量用FPD(火焰光度检测器),有些色谱厂商说TCD 测硫化氢能到50ppm以下,不知道是否可行。电化学法:这玩意好像只用在硫化氢气体检测器上,一些炼油厂化工厂到处都是,尤其是硫磺装置。在线仪表好像没有,便宜,精度不高,时间长了失效,在高浓度环境下也很快就失效了。2.比值分析仪,就是硫化氢和二氧化硫的比,我见到的都用在硫磺回收上,即克劳斯硫磺回收技术。 我就见过 紫外吸收法和色谱法两种。 紫外法:原理跟上面的那个是一样的,因为二氧化硫对紫外光也有吸收。详细的就不说了,再说就涉及的多了,羟基硫硫蒸气都出来, 实在是懒得打字,以后有机会再说。 色谱法:跟上面硫化氢的差不多,只不过多了个SO2罢了,但是硫磺回收的工况实在是太恶劣了,用色谱的话对 取样和预处理系统的要求太苛刻了,经常出问题,不是这堵就是那堵的,今天阀堵了 明天进样管堵了,太折腾人了。3.总硫分析仪:测液体或者气体中无机硫和有机硫的总量得。我见过醋酸铅纸带法,紫外荧光法 、X射线法。 醋酸铅纸带法跟硫化氢的一样,只不过多了个反应炉,把乱七八糟的都整成硫化氢,然后测量。紫外荧光法,这个是荧光,上面的吸收,都是紫外,但不一样的。 这个稍微有点乱,样品进入一个富氧环境下裂解生成SO2、CO2、H2O 啥的一堆东西,然后把不要的统统搞掉,就剩SO2了。然后SO2被紫外光照射变成了激发态的SO2,这玩意不稳定,一会就衰变了,就在这衰变的过程中释放了点特定波长的荧光,好了,测这荧光就OK了。 X射线我只是见过仪表,原理大概看了下,不过这玩意好像欧盟已经不用了?因为有辐射?反正我是不准备搞这个表了,原理涉及到中子啥的,太复杂了,懒得打字了。 乱七八糟掰乎了一大堆,有错误请大家指正,共同进步....谢谢。。-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/03/201103012126_280209_2159354_3.jpg这个是加拿大的 Galvanic的总硫 下面圆柱是反应炉,如果光测硫化氢的话就没这个圆桶桶子,中间是表,上面黑色的是装醋酸铅溶液,纸带啥的。一顿翻 就找到这么一张例图,其它的找不到了,不知道哪去了,找到了再给大家看。睡觉,明天出差....
碳硫分析仪是在新世纪推出的具有世界领先水平的高技术碳硫分析仪,具有高碳、低碳和高硫、低硫自动切换、电阻炉、马弗炉与高频炉相互切换、灵敏度高、性能稳定、分析结果准确可靠、测量范围宽及用途广等优点,定硫仪可以快速地分析钢、铸铁、铜、合金、矿石、水泥、陶瓷、碳化合物、矿物、煤、焦炭、石油、灰分、催化剂、石灰、石膏、土壤、橡胶、树叶、烟灰、垃圾、沙子、玻璃等固体和流体材料中的碳和硫的含量。 定硫仪工作原理:载气(氧气)经过净化后,导入燃烧炉(电阻炉或高频炉),样品在燃烧炉高温下通过氧气氧化,使得样品中的碳和硫氧化为CO2、CO和 SO2,所生成的氧化物通过除尘和除水净化装置后被氧气载入到硫检测池测定硫。此后,含有CO2、CO、SO2和O2的混合气体一并进入到加热的催化剂马弗炉中,在催化剂炉中经过催化转换CO→CO2,SO2→SO3,这种混合气体进入到除硫试剂管后,导入碳检测池测定碳。残余气体由分析器排放到室外。与此同时,碳和硫的分析结果以%C和%S的形式显示在主机的液晶显示屏上和连接的计算机显示器上并储存在计算机里,以便随时调出,也可以通过连接的打印机输出打印。 装有基于Windows软件的计算机可以操作GQ-3F碳硫分析仪。在分析过程中,为保证分析简单可靠地执行,仪器可实时显示工作状态。样品分析的燃烧释放曲线同时显示在计算机屏幕上。软件具有自动校正和自动诊断功能。碳硫分析仪可以连接到实验室信息管理系统(LIMS)。