ICPMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

Analysis of Direct Reduced Iron and Hot Briquetted Iron with ARL EQUINOX 100 Benchtop XRD

Aplikace | 2018 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
X-ray, XRD
Zaměření
Materiálová analýza
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Souhrn

Význam tématu


Kvalitní řízení výroby železa pomocí přímé redukce (DRI) a následného lisování (HBI) vyžaduje rychlou a spolehlivou analýzu obsahu železa, jeho oxidačních stavů a míry metalizace. Tradiční mokré chemické metody jsou časově náročné a komplikované. Využití rentgenové difrakce s Rietveldovou analýzou poskytuje možnost přímého, rychlého a automatizovaného stanovení klíčových parametrů.

Cíle a přehled studie


Hlavním cílem bylo ověřit schopnost benchtopového difraktometru ARL EQUINOX 100 spárovaného s softwarem MDI JADE 2010 a databází ICDD PDF4+ k vyčíslení:
  • obsahu celkového železa Fe(total),
  • obsahu FeO(total),
  • míry metalizace (Fe(metallic)),
  • obsahu uhlíku ve formě Fe3C v HBI vzorcích.

Použitá instrumentace


ARL EQUINOX 100 XRD je vybaven Cu (50 W) nebo Co (15 W) mikrofokusovou trubicí s optickým zrcadlem a zakřiveným detektorem CPS, který snímá všechny difrakční vrcholy současně v reálném čase. Systém nevyžaduje externí chladicí okruh, což umožňuje snadný přesun mezi laboratořemi a polní měření.
Data byly sbírána v odrazné geometrii po dobu pěti minut s použitím záření Co Kα. Kvantitativní a kvalitativní analýzu prováděl software MDI JADE 2010 ve spojení s ICDD PDF4+ databází.

Hlavní výsledky a diskuse


Rietveldovy refinace ukázaly následující klíčové hodnoty:
  • Sinter: FeO(total) ≈ 16,5 % celkového železa, hlavní fáze SFCA (34,7 %), Fe3O4 (48,8 %), Fe2O3 (6,7 %), larnit (8,3 %).
  • HBI: celkové Fe(total) ≈ 97,1 % s metalizací Fe(metallic) ≈ 91,4 % (včetně karbidického Fe3C 17,2 %); FeO(total) ≈ 5,6 % a stopové množství Fe3O4 (1,9 %). Obsah uhlíku stanovený z karbidické fáze činil cca 1,2 %.

Výsledky odpovídají očekávaným hodnotám pro DRI a HBI materiály a potvrzují spolehlivost metody.

Přínosy a praktické využití metody


Metoda nabízí:
  • rychlou pětiminutovou analýzu vzorku,
  • automatizované zpracování dat minimalizující chyby obsluhy,
  • odolné provedení vhodné pro průmyslové prostředí,
  • přenositelnost zařízení mezi pracovišti bez složitého zázemí.

Tyto vlastnosti umožňují její integraci do výrobních linek pro rutinní kontrolu kvality.

Budoucí trendy a možnosti využití


Očekávané směry vývoje:
  • další automatizace a vzdálené řízení měření v reálném čase,
  • rozšíření databází fází pro nové suroviny a pokročilé ocelářské slitiny,
  • integrace do konceptů Průmyslu 4.0 a aplikace strojového učení pro prediktivní údržbu a optimalizaci procesů.

Závěr


Benchtopový difraktometr ARL EQUINOX 100 v kombinaci s Rietveldovou analýzou umožňuje rychlé a spolehlivé stanovení klíčových parametrů kvality sinteru a HBI. Díky jednoduchému provozu a možnosti plné automatizace představuje efektivní řešení pro rutinní kontrolu v metalurgickém průmyslu.

Reference


  • Thermo Scientific ARL EQUINOX 100 X-ray Diffractometer, Application Note AN41120, 2018.
  • MDI JADE 2010 software for XRD analysis.
  • ICDD PDF4+ database for phase identification.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Analyzing the metallization of DRI for process optimization using ARL X’TRA Companion X-ray Diffractometer
Application note Analyzing the metallization of DRI for process optimization using ARL X’TRA Companion X-ray Diffractometer Authors Introduction Dr. Simon Welzmiller, Direct Reduced Iron (DRI) is a crucial material in the steelmaking industry, produced Application Specialist XRD by reducing iron…
Klíčová slova
metallization, metallizationx’tra, x’tracementite, cementitecompanion, companioncristobalite, cristobalitefayalite, fayalitehedenbergite, hedenbergitehercynite, hercynitehematite, hematitemagnetite, magnetitefemetallic, femetallicfetotal, fetotalwuestite, wuestitewuestiteii, wuestiteiixrd
Quantitative determination of rutile versus anatase in heavy minerals by both calibration and Rietveld refinement
Quantitative determination of rutile versus anatase in heavy minerals by both calibration and Rietveld refinement Authors: Dr. Simon Welzmiller, Ju Weicai, Application Specialists, XRD Introduction Rutile and anatase are polymorphs of TiO2, which are both naturally occurring. They are widely…
Klíčová slova
rutile, rutileanatase, anataserietveld, rietvelddiffractometers, diffractometersrefinement, refinementmixtures, mixturesmaud, maudboth, bothcalibration, calibrationsmelting, smeltingrefinements, refinementsmonochromators, monochromatorsdeviate, deviatewattage, wattagecurved
Determination of the crystallinity in polymer samples using ARL EQUINOX 100 benchtop X-ray diffractometer
Determination of the crystallinity in polymer samples using ARL EQUINOX 100 benchtop X-ray diffractometer Authors: Dr. Simon Welzmiller, Ju Weicai, XRD Application Specialists Introduction Polymer materials are used for a vast amount of applications in modern society, ranging from packaging…
Klíčová slova
crystallinity, crystallinityamorphous, amorphousdiffraction, diffractionrietveld, rietveldxrd, xrdpolypropylene, polypropylenepolyethylene, polyethylenepattern, patternrefinements, refinementspolymer, polymerdiffractometers, diffractometersqualitative, qualitativediffractometer, diffractometerwattage, wattagerefinement
Analysis of titanium powder for additive manufacturing with ARL EQUINOX 100 XRD and ARL QUANT’X XRF Systems
Analysis of titanium powder for additive manufacturing with ARL EQUINOX 100 XRD and ARL QUANT’X XRF Systems Authors: Dr. Simon Welzmiller, Application Specialist XRD, and Dr. Pascal Lemberge, Application Specialist EDXRF Introduction Due to the fast-technological progression, the demand for…
Klíčová slova
quant’x, quant’xedxrf, edxrfxrd, xrdarl, arlcomposition, compositionuniquant, uniquantelemental, elementalxrf, xrfadditive, additivedispersive, dispersivemechanical, mechanicalenergy, energyeducts, eductscrystallite, crystalliteinhomogeneous
Další projekty
GCMS
LCMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.