Carbon and Sulfur Determination in Low Carbon Ferroalloys (CS844)

Význam tématu

Stanovení obsahu uhlíku a síry v nízkouhlíkatých ferrolegurách je nezbytným krokem v kontroly kvality oceli a litiny. Uhlík jako hlavní slitinotvorný prvek ovlivňuje mechanické vlastnosti, zatímco síra, považovaná za nečistotu, může zhoršovat tažnost a odolnost materiálu. Přesné metody analýzy umožňují optimalizovat výrobní procesy a zajistit shodu se specifikacemi.

Cíle a přehled studie / článku

Popis aplikace představuje dvě varianty spalovací analýzy na přístroji LECO CS844 pro kvantifikaci uhlíku a síry v nízkouhlíkatých ferrolegurách. Hlavními cíli jsou:

• Porovnání dvou akceleračních metod spalování.
• Ověření opakovatelnosti a přesnosti stanovení C a S.
• Vyhodnocení vhodnosti postupu pro rutinní kontrolu kvality.

Použitá instrumentace

Analýzu provádí přístroj CS844 s následujícími parametry:

• Režim pece: konstantní
• Výkon pece: 100 %
• Doba proplachu: 10 s
• Prodleva analýzy: 20 s
• Minimální integrační čas: 50 s
• Maximální integrační čas: 80 s
• Porovnávací úroveň: 0,30 % pro oba prvky

Použitá metodika

Obě metody začínají standardním postupem přípravy prázdných kelímků a kalibrací:

• Příprava kelímků: vypalování i uložení v desikátoru.
• Stanovení blanku a kalibrace na třech replikátech referenčních materiálů.

Metoda 1 využívá LECOCEL II HP a železné hobliny jako akcelerátory, čímž zajišťuje čisté spalování bez nebezpečných látek. Metoda 2 kombinuje železný prášek, V2O5 (vanadičnan) a LECOCEL, což může zlepšit zotavení síry a přesnost, ale vyžaduje zvýšenou opatrnost při manipulaci s V2O5.

Hlavní výsledky a diskuse

Obě procedury poskytují koherentní hodnoty uhlíku (~0,042–0,044 %) a síry (~0,016–0,030 %) s nízkou relativní přesností (RSD ≤ 2,5 %).

• Metoda 1 dosahuje průměrné hodnoty C = 0,0429 % a S = 0,0166 % pro vzorek ferrochromu.
• Metoda 2 vykazuje velmi podobné výsledky: C = 0,0432 % a S = 0,0163 % pro vzorek BCS 203/5, s mírně nižší směrodatnou odchylkou u síry.

Diskuse potvrzuje, že volba akcelerátorů ovlivňuje zotavení síry a výši blanku, avšak oba přístupy splňují požadavky průmyslové QC.

Přínosy a praktické využití metody

Spalovací analýza na CS844 nabízí vysokou automatizaci, reprodukovatelnost a rychlost měření. Výsledky lze využít:

• V ocelářských tavírnách pro kontrolu vstupních surovin.
• V průmyslových laboratořích pro audit jakosti fermentačních slitin.
• Pro vývoj nových ferrolegur s optimalizovaným složením.

Budoucí trendy a možnosti využití

Nadcházející směry zahrnují:

• Integraci pokročilých datových nástrojů a umělé inteligence pro automatickou kalibraci a predikci výsledků.
• Vývoj nových, ekologičtějších akcelerátorů pro snížení environmentální zátěže.
• Rozšíření metodiky na dalších klíčové prvky v oceli (např. fosfor, dusík).

Závěr

Obě prezentované metody spalovací analýzy na přístroji CS844 poskytují spolehlivé a přesné stanovení uhlíku a síry v nízkouhlíkatých ferrolegurách. Metoda 1 je jednoduchá a bezpečná, metoda 2 zlepšuje zotavení síry za cenu nutnosti práce s V2O5. Obě varianty jsou vhodné pro rutinní průmyslovou kontrolu kvality.

Reference

• LECO Corporation: Application Note – Carbon and Sulfur Determination in Low Carbon Ferroalloys, Form No. 203-821-588, 7/19-REV0, © 2019 LECO Corporation.