Determination of Oxygen and Nitrogen in Ferroalloys
Aplikace | 2022 | LECOInstrumentace
Ferrolegury jsou klíčové suroviny pro výrobu oceli a litiny, avšak nežádoucí příměsi kyslíku a dusíku mohou negativně ovlivnit mechanické vlastnosti a kvalitu výsledného materiálu. Je proto nezbytné stanovit jejich obsah s vysokou přesností a reprodukovatelností jako součást kontroly kvality.
Cílem aplikace bylo demonstrovat metodiku simultánního stanovení kyslíku a dusíku v různých typech ferrolegur pomocí impulsní pece ON736. Studie popisuje postup přípravy vzorku, kalibraci, analýzu a vyhodnocení výsledků pro typické vzorky ferrochromu a ferromanganesu.
Vzorek o hmotnosti 0,10–0,14 g je smíchán s Nibbled Nickel Flux a umístěn do grafitové tavičky. Při vysokorychlostním ohřevu v atmosferách hélia nebo argonu reaguje kyslík s uhlíkem tavičky na CO a dusík se uvolňuje jako N2. CO je detekováno jako CO2 v NDIR buňce, H2O a CO2 se odstraní filtrací a zbylý N2 měří TC detektor. Pro kalibraci se používají LCRM šroubky titanu a oceli s definovaným obsahem prvků. Postup testu zahrnuje stanovení prázdné nádobky, kalibraci/drift, a poté analýzu vzorků v minimálně trojité replikaci.
Metoda poskytuje přesnost stanovení kyslíku i dusíku na úrovni desetin až setin procenta s reprodukovatelností (směrodatnou odchylkou) v řádu 0,001–0,015 % podle typu ferrolegury a plynu. Testy na ferrochromu a ferromanganesu ukázaly dobré shody s certifikovanými hodnotami a obdobnou spolehlivost při použití hélia i argonu.
Očekává se další rozšíření automatizace a integrace přístroje do digitálních systémů průmyslu 4.0, optimalizace spotřeby plynů a adaptace postupu pro stanovení dalších nežádoucích prvků v kovových matricích.
Stanovení kyslíku a dusíku pomocí analyzátoru ON736 je robustní, rychlé a reprodukovatelné. Metoda splňuje požadavky průmyslové kontroly kvality ferrolegur a přináší přesné výsledky nezávislé na volbě nosného plynu.
Elementární analýza
ZaměřeníMateriálová analýza, Průmysl a chemie
VýrobceLECO
Souhrn
Význam tématu
Ferrolegury jsou klíčové suroviny pro výrobu oceli a litiny, avšak nežádoucí příměsi kyslíku a dusíku mohou negativně ovlivnit mechanické vlastnosti a kvalitu výsledného materiálu. Je proto nezbytné stanovit jejich obsah s vysokou přesností a reprodukovatelností jako součást kontroly kvality.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem aplikace bylo demonstrovat metodiku simultánního stanovení kyslíku a dusíku v různých typech ferrolegur pomocí impulsní pece ON736. Studie popisuje postup přípravy vzorku, kalibraci, analýzu a vyhodnocení výsledků pro typické vzorky ferrochromu a ferromanganesu.
Použitá instrumentace
- Analyzátor LECO ON736 s impulzní pecí a automatickým dávkováním vzorku
- Grafitové tavičky (782-720) a elektrody (782-721, 618-376)
- Ni-kapsle (502-822) a grafitový prášek (501-073)
- Detekční systémy: NDIR pro CO2 a TC detektor pro N2
- Referenční materiály LCRM®, LRM® a NIST standardy
Použitá metodika
Vzorek o hmotnosti 0,10–0,14 g je smíchán s Nibbled Nickel Flux a umístěn do grafitové tavičky. Při vysokorychlostním ohřevu v atmosferách hélia nebo argonu reaguje kyslík s uhlíkem tavičky na CO a dusík se uvolňuje jako N2. CO je detekováno jako CO2 v NDIR buňce, H2O a CO2 se odstraní filtrací a zbylý N2 měří TC detektor. Pro kalibraci se používají LCRM šroubky titanu a oceli s definovaným obsahem prvků. Postup testu zahrnuje stanovení prázdné nádobky, kalibraci/drift, a poté analýzu vzorků v minimálně trojité replikaci.
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda poskytuje přesnost stanovení kyslíku i dusíku na úrovni desetin až setin procenta s reprodukovatelností (směrodatnou odchylkou) v řádu 0,001–0,015 % podle typu ferrolegury a plynu. Testy na ferrochromu a ferromanganesu ukázaly dobré shody s certifikovanými hodnotami a obdobnou spolehlivost při použití hélia i argonu.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlá automatizovaná analýza s minimem manipulace
- Vysoká přesnost a reprodukovatelnost vhodná pro QA/QC v hutní výrobě
- Možnost volby nosného plynu podle dostupnosti a ekonomiky provozu
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další rozšíření automatizace a integrace přístroje do digitálních systémů průmyslu 4.0, optimalizace spotřeby plynů a adaptace postupu pro stanovení dalších nežádoucích prvků v kovových matricích.
Závěr
Stanovení kyslíku a dusíku pomocí analyzátoru ON736 je robustní, rychlé a reprodukovatelné. Metoda splňuje požadavky průmyslové kontroly kvality ferrolegur a přináší přesné výsledky nezávislé na volbě nosného plynu.
Reference
- LECO Corporation. Determination of Oxygen and Nitrogen in Ferroalloys. Application Note, Form No. 203-821-652, Rev 0, June 2022.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Determination of Oxygen and Nitrogen in Ferroalloys (ON836)
2022|LECO|Aplikace
Application Note EMPOWERING RESULTS Instrument: ON836 Determination of Oxygen and Nitrogen in Ferroalloys LECO Corporation; Saint Joseph, Michigan USA Introduction Accessories Ferroalloys are alloys of iron that contain a high level of one or more other primary elements. The most…
Klíčová slova
avg, avgargon, argonferroalloys, ferroalloyshelium, heliumoxygen, oxygenyes, yesnibbled, nibbledpower, powerflux, fluxnickel, nickelalloying, alloyingconstant, constantfurnace, furnacenitrogen, nitrogenparameters
Oxygen, Nitrogen, and Hydrogen in Refractory Metals
2021|LECO|Aplikace
Application Note Instrument: ONH836 EMPOWERING RESULTS Oxygen, Nitrogen, and Hydrogen in Refractory Metals LECO Corporation; Saint Joseph, Michigan USA Summary Titanium is a metal that can be combined with elements such as aluminum, vanadium, molybdenum, and tin to produce high-strength,…
Klíčová slova
press, pressbutton, buttonanalyze, analyzecrucible, crucibleelectrode, electrodeautoloader, autoloaderappropriate, appropriatelower, lowertitanium, titaniumfirmly, firmlysurface, surfaceclean, cleanfurnace, furnacechips, chipsalloy
Oxygen and Nitrogen Determination in Refractory Metals and Their Alloys
2020|LECO|Aplikace
Oxygen and Nitrogen Determination in Refractory Metals and Their Alloys LECO Corporation; Saint Joseph, Michigan USA Instrument: ON736 Introduction Method Titanium is a metal that can be combined with elements such as aluminum, vanadium, molybdenum, and tin to produce high-strength,…
Klíčová slova
avg, avgoxygen, oxygennitrogen, nitrogenautoloader, autoloadertitanium, titaniumsurface, surfacefurnace, furnacemass, masspowder, powdermaterial, materialappropriate, appropriatestarting, startingreference, referencetantalum, tantalumoutgas
Oxygen and Nitrogen Determination in Ferroalloys
2019|LECO|Aplikace
Application Note Instrument: TC600/TCH600 EMPOWERING RESULTS Oxygen and Nitrogen Determination in Ferroalloys LECO Corporation; Saint Joseph, Michigan USA Introduction Ferroalloys are alloys of iron that contain a high level of one or more other primary elements. The most common ferroalloys…
Klíčová slova
outgas, outgasferroalloys, ferroalloysoxygen, oxygenferro, ferroanalyze, analyzefurnace, furnacepower, poweravg, avgalloying, alloyingnitrogen, nitrogenclose, closecomparator, comparatordisabled, disableddelay, delayanalysis
