Oxygen and Nitrogen Determination in Ferroalloys

Význam tématu

Analýza obsahu kyslíku a dusíku ve ferroslitinách je nezbytná pro zajištění kvality oceli a litiny. Přesné stanovení těchto prvků umožňuje optimalizovat procesy odlévání, minimalizovat defekty způsobené oxidací či pórami a zajistit požadované mechanické vlastnosti finálních produktů.

Cíle a přehled studie

Tento dokument popisuje metodiku stanovení koncentrací kyslíku a dusíku ve vzorcích ferroslitin pomocí analyzátoru LECO TC600/TCH600. Hlavním cílem je ukázat postup přípravy vzorku, kalibrace analyzátoru, průběh měření a vyhodnocení opakovatelnosti a přesnosti výsledků.

Použitá metodika a instrumentace

• Instrument: LECO TC600/TCH600 s heliovým nosičem plynů.
• Princip: vysokoteplotní pyrohydrolýza vzorku ve vodou chlazené peci a detekce uvolněných plynů.
• Parametry pece: pre-analyze purge 10 s, outgas 15 s, výkon analýzy 5000 W.
• Příprava vzorku: vážení ~0,10 g vzorku do niklové kapsle (502-822), přídavek 0,05 g grafitu (501-073), čištění elektrod.
• Kalibrace: lineární kalibrace přetažená nulovým bodem s využitím certifikovaných referenčních materiálů LECO LCRM, LRM a NIST.

Hlavní výsledky a diskuse

• Opakovatelnost stanovení: směrodatná odchylka pro kyslík ~0,008 %, pro dusík ~0,001 % (vzorek BCS 204/4).
• Typické koncentrace: Ferro mangan – 0,178 % O a 0,013 % N; Ferro chrom prášek – 0,128 % O a 0,070 % N.
• Analytický čas: min. 45 s pro kyslík a 70 s pro dusík při použití helium nosiče.
• Diskuse ukazuje, že metodika poskytuje rychlé, přesné a opakovatelné výsledky i při nízkých koncentracích analyzovaných plynů.

Přínosy a praktické využití metody

• Efektivní kontrola kvality vstupních surovin v metalurgii a ocelářském průmyslu.
• Snížení rizika vzniku strukturních defektů způsobených nadměrným obsahem plynů.
• Možnost integrace do semi-automatizovaných laboratoří pro vyšší provozní efektivitu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj se předpokládá v oblasti použití argonu jako nosiče pro zvýšení obnovy analyzovaných plynů, ve zkrácení doby měření a optimalizaci spotřeby materiálů. Může dojít k plné automatizaci procesu vzorkování, rozšíření spektra měřených prvků a vývoji kompaktních přenosných analyzátorů vhodných pro mobilní laboratoře.

Závěr

Metoda stanovení kyslíku a dusíku ve ferroslitinách pomocí analyzátoru LECO TC600/TCH600 se osvědčuje svou rychlostí, přesností a vysokou opakovatelností. Nasazení této techniky přispívá ke konzistentní kvalitě kovových materiálů a optimalizaci výrobních procesů.

Reference

• LECO Corporation. Application Note TC600/TCH600, Form No. 203-821-566, 2019.