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1、范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了高頻感應(yīng)爐燃燒后紅外吸收法測(cè)定鋼鐵中總碳硫含量的方法。

方法適用于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 005%~4.3%的碳含量及0. 000 5% ~0.33%的硫含量的測(cè)定。

本方法能適用于常規(guī)的生產(chǎn)控制分析工作,并符合公認(rèn)的實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可機(jī)構(gòu)對(duì)分析方法的要求，這種方法是被廣泛接受的、好的實(shí)驗(yàn)室分析方法。本標(biāo)準(zhǔn)采用校準(zhǔn)過的商業(yè)儀器，并以鋼鐵有證參考物質(zhì)驗(yàn)證校準(zhǔn)，同時(shí)其儀器性能由常規(guī)統(tǒng)計(jì)過程控制方法(SPC)進(jìn)行控制。

本方法可采用單元素測(cè)定方式，即單獨(dú)測(cè)定碳或硫；或者采用同時(shí)測(cè)定方式，即同時(shí)測(cè)定碳和硫。

2、原理

2.1 碳

在氧氣流中燃燒將碳轉(zhuǎn)化成一氧化碳和/或二氧化碳。利用氧氣流中二氧化碳和一氧化碳的紅外吸收光譜進(jìn)行測(cè)量。

2.2 硫

在氧氣流中燃燒將硫轉(zhuǎn)化成二氧化硫。利用氧氣流中二氧化硫的紅外吸收光譜進(jìn)行測(cè)量。

3、試驗(yàn)方法

本方法適用于商業(yè)分析儀，配備自動(dòng)操作程序和校準(zhǔn)程序。

如分析儀符合第8條的規(guī)定，則是合格的。

3.1 紅外吸收法測(cè)碳一方法A

紅外吸收測(cè)定二氧化碳的含量。二氧化碳在紅外光譜中能吸收某一特定波長(zhǎng)的紅外能量，當(dāng)二氧化碳通過紅外池時(shí)，吸收這一特定波長(zhǎng)的能量,其他波長(zhǎng)的紅外能量被濾光片濾去。因只有二氧化碳吸收紅外能量，檢測(cè)器可通過測(cè)量能量的變化，檢測(cè)到二氧化碳的濃度。用一個(gè)紅外池既做參比，又做測(cè)量池。在一個(gè)周期內(nèi)，總碳以二氧化碳的方式被檢測(cè)出來。

3.2 紅外吸收法測(cè)碳一方法B

樣品燃燒過程中，二氧化碳由氧氣載入通過測(cè)量池，參比池中只有氧氣通過。紅外源發(fā)出的能量通過兩個(gè)紅外池，并同時(shí)到達(dá)隔板，測(cè)量池中部分紅外能量被二氧化碳吸收，參比池中紅外能量沒有變化。如此造成到達(dá)隔膜板上的紅外能量不平衡，使其變形這種變形改變了固有的電容，產(chǎn)生電信號(hào)的改變，再通過放大器測(cè)量二氧化碳。在一個(gè)周期內(nèi)，總碳以二氧化碳的方式被檢測(cè)出來。

3.3 紅外吸收法測(cè)碳一方法 C，閉環(huán)

在封閉回路中燃燒后,在同一紅外池中測(cè)二氧化碳和一氧化碳。每一種氣體分別用一個(gè)固態(tài)能量檢測(cè)器來測(cè)量，紅外光被濾光片過濾后，只有某一特定波長(zhǎng)的能量到達(dá)各自檢測(cè)器。沒有二氧化碳和一氧化碳時(shí)，每個(gè)檢測(cè)池得到的是最大能量。燃燒中，一氧化碳和二氧化碳的紅外吸收特性造成能量損失。閉環(huán)系統(tǒng)中能量損失與每種氣體的濃度成比例。在一個(gè)周期內(nèi),總碳以二氧化碳和一氧化碳之和的方式被檢測(cè)出來。

3.4 紅外吸收法測(cè)硫一方法 A

二氧化硫在紅外光譜中能吸收某-特定波長(zhǎng)的紅外能量,當(dāng)二氧化硫通過紅外池時(shí),吸收這一特定波長(zhǎng)的能量，其他波長(zhǎng)的紅外能量被特定波長(zhǎng)的濾光片濾去。因只有二氧化硫吸收紅外能量，檢測(cè)器可以通過測(cè)量能量的變化檢測(cè)到二氧化硫的濃度。用一個(gè)紅外池既做參比，又做測(cè)量池。在一個(gè)周期內(nèi)，總硫以二氧化硫的方式被檢測(cè)出來。

3.5 紅外吸收法測(cè)硫一方法B

樣品燃燒過程中,二氧化硫由氧氣載入通過測(cè)量池，參比池中只有氧氣通過。紅外源發(fā)出的能量通過兩個(gè)紅外池，并同時(shí)到達(dá)隔板，測(cè)量池中部分紅外能量被二氧化硫吸收，參比池中紅外能量沒有變化。如此造成到達(dá)隔膜板上的紅外能量不平衡，使其變形。這種變形改變了固有的電容，產(chǎn)生電信號(hào)的改變，再通過放大器測(cè)量二氧化碗。在一個(gè)周期內(nèi)，總硫以二氧化硫的方式被檢測(cè)出來。

3.6 紅外吸收法測(cè)硫一方法C

在封閉回路中燃燒后，二氧化硫在紅外池中被檢測(cè)到。用一個(gè)固態(tài)能量檢測(cè)器來測(cè)量，紅外光被濾光片過濾后，只有某一特定波長(zhǎng)的能量到達(dá)檢測(cè)器。燃燒后，二氧化硫的吸收特性造成能量損失。能量損失與閉環(huán)系統(tǒng)中二氧化硫的濃度成比例。在一個(gè)周期內(nèi)，總硫以二氧化硫的方式被檢測(cè)出來。

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