基于LIBS技術(shù)的鋼水中Mn定量分析優(yōu)化方法

馬翠紅，肖磊

( 華北理工大學(xué) 電氣工程學(xué)院，河北 唐山 063009 )

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基于LIBS技術(shù)的鋼水中Mn定量分析優(yōu)化方法

馬翠紅，肖磊

( 華北理工大學(xué) 電氣工程學(xué)院，河北 唐山 063009 )

激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)；Mn元素；傳統(tǒng)定標(biāo)法；內(nèi)標(biāo)法；定標(biāo)曲線

應(yīng)用激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)測(cè)量鋼水成分中的Mn元素，對(duì)其進(jìn)行定量分析及優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，最適合采樣的延遲時(shí)間為2.0 μs，最適合的激光束聚焦位置在鋼水表面以下3.5 mm處。應(yīng)用傳統(tǒng)定標(biāo)法，內(nèi)定標(biāo)法2種方法進(jìn)行測(cè)量，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用內(nèi)定標(biāo)分析方法得到的模擬曲線相關(guān)度數(shù)據(jù)R2為0.998，明顯高于傳統(tǒng)定標(biāo)法得到的模擬曲線相關(guān)度指數(shù)。所以該項(xiàng)研究應(yīng)用內(nèi)定標(biāo)建立相應(yīng)的定標(biāo)曲線，計(jì)算得到Mn的檢測(cè)限是0.005%。

固體鋼中有多種微量元素，不同的微量元素在很大程度上影響著鋼的性能，因此在煉鋼的過程中，鋼水成分的在線監(jiān)測(cè)與調(diào)整控制十分重要。以前檢測(cè)鋼水的成分需臨線取樣，不能實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)分析，不僅過程復(fù)雜、時(shí)間長，而且把握不準(zhǔn)調(diào)整時(shí)間。

激光誘導(dǎo)擊穿光譜分析技術(shù)具有快捷、在線、不需要提前對(duì)樣品進(jìn)行處理，能夠?qū)狻⒁骸⒐痰榷喾N狀態(tài)進(jìn)行同時(shí)分析等優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)在LIBS技術(shù)是一項(xiàng)很有潛力的鋼水成分在線分析技術(shù)。在固體鋼冶煉時(shí)，Mn元素是脫氧劑和脫硫劑，硫(S)和磷(P)都是鋼中的有害成分，過高的磷和硫含量會(huì)導(dǎo)致鋼的強(qiáng)度急劇下降，會(huì)導(dǎo)致鋼材變脆。然而Mn能提高鋼的強(qiáng)度，能消弱和消除硫的不良影響，并能提高鋼的淬透性，因此，嚴(yán)格控制鋼水中的Mn元素，將直接影響到鋼品質(zhì)的好壞。……