Carbon and Sulfur Determination in High Carbon Ferroalloys (CS844)

Význam tématu

Ferrolegury představují základní komponentu v ocelářství a lití železa. Kvalitní stanovení obsahu uhlíku a síry ve ferrolegurách je zásadní pro řízení mechanických vlastností konečného produktu a minimalizaci vad způsobených přebytkem síry.

Cíle a přehled studie

Účelem této aplikace je popsat robustní a automatizovaný postup pro současné stanovení uhlíku a síry v ferroslitinách s vysokým obsahem uhlíku. Studie zahrnuje detailní popis přípravy vzorku, kalibrace, měření a interpretace výsledků.

Použitá metodika

Metoda spočívá v kombinaci spalovací analýzy vzorku homogenizovaného prášku nebo granulátu s přídavkem akcelerátorů. Klíčové kroky:

• Předehřev keramických kelímků v muflové peci dle doporučených teplotních protokolů.
• Příprava blanku: provedení minimálně tří replikací bez vzorku pro stanovení pozadí.
• Kalibrace a korekce driftu: analýza referenčních materiálů (minimálně tři replikace) a ověření tolerance výsledků.
• Analýza vzorku: smísení vzorku (0,25 g) s železným práškem, pentoxidem vanadičným a LECOCEL (cca 1,5 g), následné spalování a detekce CO₂ a SO₂ infračervenou spektroskopií.

Použitá instrumentace

• Automatický analyzátor LECO CS844
• Muflová pec (např. LECO TF-4) pro předehřev kelímků
• Ceramické kelímky (528-018/528-018HP)
• Přesné laboratorní váhy, kovová naběračka a kleště
• Referenční materiály LCRM, LRM, NIST pro kalibraci a ověřování

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda vykazuje vysokou přesnost a opakovatelnost:

• Ferromangan: průměrný obsah uhlíku 6,892 % (s = 0,012) a síry 0,0014 % (s = 0,0001).
• Ferochrom: průměrný obsah uhlíku 4,190 % (s = 0,043) a síry 0,0675 % (s = 0,0008).

Blank je stabilní a lineární kalibrace nucená skrz počátek poskytuje spolehlivá kvantitativní data. Pentoxid vanadičný přispívá ke zvýšenému zotavení síry během spalování.

Přínosy a praktické využití metody

Rychlá a přesná kontrola kvality vstupních surovin umožňuje optimalizovat výrobní procesy oceli, redukovat riziko mechanických vad a snižovat náklady spojené s nepříznivým obsahem síry. Vysoká míra automatizace zkracuje dobu analýzy a minimalizuje riziko chyby obsluhou.

Budoucí trendy a možnosti využití

Možné směry dalšího rozvoje zahrnují integraci s laboratorními informačními systémy (LIMS), vývoj alternativních akcelerátorů ke snížení blanku, pokročilé softwarové algoritmy pro zpracování dat a využití nanosenzorických technik pro zvýšení citlivosti měření.

Závěr

Popisovaná spalovací metoda na analyzátoru CS844 s vhodnou kombinací akcelerátorů nabízí spolehlivé, reprodukovatelné a rychlé stanovení uhlíku a síry v ferroslitinách s vysokým obsahem uhlíku. Výsledek splňuje požadavky průmyslové kontroly kvality a podpoří efektivní řízení výroby oceli.