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中科院研发LIBS钢水成分在线分析仪

行业聚焦点中国仪表网2015年01月13日 14:12人气:5150

  【中国仪表网 行业聚焦点】近日,中科院沈阳自动化所与抚顺新钢铁有限公司合作,利用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术,开发了集合双脉冲激光增强技术和望远镜光学结构的LIBS钢水成分在线分析仪,并在抚顺新钢铁公司40吨级钢包上成功实现示范应用。这是国际上首次将双脉冲LIBS技术成功应用于40吨级钢包的钢水成分在线检测,可以有效提高钢铁产品质量、降低能源消耗。
  

  钢铁产业是辽宁省的传统支柱产业,但近两年辽宁钢铁深陷巨亏泥潭。面对未来,辽宁钢铁何去何从?近日,中科院沈阳自动化所与抚顺新钢铁有限公司合作,着力推介中科院金属所在钢铁材料加工技术方面的最新科研成果。
  
  长期以来,中科院金属所面向国家能源装备、轨道交通、船舶工程、冶金机械和航空航天等重大工程和重大装备领域的需求,致力于大型铸锻件关键技术研发和高品质特殊钢坯料纯净化、均质化、致密化研究,成功开发出了先进钢铁材料加工技术,可大幅度节能减排,提升产品品质,降低生产成本。
  
  钢铁材料的性能基本上取决于其化学成分,故钢铁业的主要工艺的制定很大程度上取决于材料的成分分析;在开发新材料时,对材料中微量元素的存在状态、组织形态和结晶方法的了解至关重要;此外,质量保证体系和环保技术的改进符合可持续发展、构建和谐社会的要求。
  
  钢铁生产过程中,成分的检测与控制是保证产品质量的关键,但目前的成分检测方法,主要以离线方式为主,致使成分控制滞后,也制约着钢铁产品质量的提高以及能源消耗的降低。
  
  针对这一技术现状,在国家“863”计划课题“基于LIBS的合金成分在线分析仪”及中科院科研装备研制项目的资助下,沈阳自动化所开展了基于LIBS合金成分在线分析的技术研究,并开发了液态钢水成分在线分析系统。目前该系统在抚顺新钢铁公司进行了为期2个多月的测试,克服了高温、震动、粉尘、烟雾等各种恶劣环境,成功应用于40吨级钢包的合金化过程,对于钢厂关注的几大元素可在30秒内同时完成测量,测量结果与离线分析结果的相对偏差小于10%。
  
  值得一提的是,这一钢水成分分析技术还具有自主知识产权,可促进钢铁行业的技术革新,同时也可拓展应用于液态炉渣分析、有色冶金行业以及其他需要在线成分分析的应用领域。
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