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光譜儀在不銹鋼回收領(lǐng)域應(yīng)用 光譜儀是如何工作的

時(shí)間:2020-07-08    來(lái)源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
  不銹鋼在很多領(lǐng)域被廣泛使用,因?yàn)樗哂辛己玫哪透g性能。盡管在不銹鋼中都會(huì)有Ni元素,但真正起到耐腐蝕性能的元素是Cr鉻、Mo鉬,有時(shí)還有Cu銅。不銹鋼的一個(gè)重要的特性就是它的抗腐蝕性能和能夠達(dá)到高達(dá)800ºc力學(xué)強(qiáng)度。相比在這個(gè)高溫下,低合金鋼在高于650ºc時(shí)就已經(jīng)失去了很好的強(qiáng)度和耐腐蝕性能。更多詳情請(qǐng)的專(zhuān)家
  
  基于不銹鋼的這一耐腐蝕和耐熱特性,在壓力容器的不同進(jìn)程中,化工中用到的管道和渦輪,石油化工、造紙、電廠等領(lǐng)域都在大量使用不銹鋼材料。根據(jù)不銹鋼的特點(diǎn)可分成組:
  
牌號(hào)
主要元素
特性
馬氏體不銹鋼
400系列; 410, 420
12-18% Cr;<1% C
極好的強(qiáng)度,磁性,可熱處理
鐵素體不銹鋼
400系列
12-18% Cr;<0.2% C
磁性,韌性,成形性,冷工作提高強(qiáng)度
奧氏體不銹鋼
200系列;300系列
17-25% Cr;8-25% Ni
高強(qiáng)度,高韌性;非磁性,可塑性
析出、淬火
17-4; 17-7, A286
17% Cr, Ni, Cu
熱處理能獲得zui佳性能
雙倍
2205, 2207
22% Cr, 5% Ni, Mo
奧氏體+鐵素體,高拉力,高強(qiáng)度,耐應(yīng)力腐蝕

  由于有大量的廢不銹鋼,不銹鋼生產(chǎn)是一個(gè)非常有利潤(rùn)的業(yè)務(wù)。若沒(méi)有不銹鋼廢料,世界上的不銹鋼生產(chǎn)就會(huì)停止。手持式X熒光光譜儀能快速贏得。一個(gè)廢料分類(lèi)器每月可處理100噸的廢料,一般在三個(gè)月內(nèi)就可賺回投資。這些錢(qián)來(lái)自以下方面:
  
  回收短缺?;ǖ膬r(jià)錢(qián)的人得到了材料(但是必須知道他買(mǎi)的是什么)
  
  回收升級(jí)。鋼廠支付zui低保證金。如果在一堆不銹鋼廢料混有304,這堆廢料中Ni含量在8-12%。廢料需要分成兩堆,一堆Ni含量在8-10%,另一堆Ni含量在10-12%,后面這堆Ni含量在10%時(shí)的要支付更高的價(jià)格。某些雜質(zhì)元素會(huì)導(dǎo)致銷(xiāo)售商受處罰。使用XRF手持式熒光光譜儀就可把這些雜質(zhì)元素檢測(cè)出來(lái)。
  
  不銹鋼的價(jià)值主要來(lái)自于鎳含量大約10%的這部分。鉬含量在2%的更有特殊價(jià)值。以Ni含量在1%廢不銹鋼為例,這是一個(gè)廢品經(jīng)銷(xiāo)商常見(jiàn)的。除了不銹鋼廢鋼殘?jiān)糜诓讳P鋼生產(chǎn)外,還有Cr鐵廢料,鎳鐵廢料,碳鋼和低合金鋼廢鋼,錳鐵廢料和鎳合金廢料。
  
  在冶金過(guò)程不能減少的元素有P,V,Cu,W,Nb,Co,Sn,Pb和Ta。此外,在鑄造中C和S也是不能減少的,所有這些元素都需要進(jìn)行分析。廢品經(jīng)銷(xiāo)商主要通過(guò)使用XRF手持式x射線熒光分析儀來(lái)分揀,然后在鋼廠進(jìn)行再次分揀。一個(gè)典型的情況是,不銹鋼生產(chǎn)商會(huì)用手持式x射線熒光分析儀做粗略分類(lèi),然后就每個(gè)負(fù)載樣品與實(shí)驗(yàn)室中的大型臺(tái)式分析儀進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。更多詳情請(qǐng)的專(zhuān)家
  
  處罰限制超過(guò)該廢品的價(jià)格可以減少不銹鋼廢料中的雜質(zhì)元素:
  
  元素檢出限元素檢出限元素檢出限
  
  P0.04%W0.1%Sn0.03%
  
  V0.2%Nb0.1%Pb0.002%
  
  Cu0.5%Co0.5%Ta0.2%



    傅里葉變換紅外光譜儀,簡(jiǎn)稱(chēng)為傅里葉紅外光譜儀,同于色散型紅外分光的原理,是基于對(duì)干涉后的紅外光進(jìn)行傅里葉變換的原理而開(kāi)發(fā)的紅外光譜儀;


    主要由紅外光源、光闌、干涉儀分束器、動(dòng)鏡、定鏡)、樣品室、檢測(cè)器以及各種紅外反射鏡、激光器、控制電路板和電源組成??梢詫?duì)樣品進(jìn)行定性和定量分 析,廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥化工、地礦、石油、煤炭、環(huán)保、海關(guān)、寶石鑒定、刑偵鑒定等領(lǐng)域。


    工作原理:


    紅外線和可見(jiàn)光一樣都是電磁波,而紅外線是波長(zhǎng)介于可見(jiàn)光和微波之間的一段電磁波。


    紅外光又可依據(jù)波長(zhǎng)范圍分成近紅外、中紅外和遠(yuǎn)紅外三個(gè)波區(qū),其中中紅外區(qū)(2.5~25μm;4000~400cm-1)能很好地反映分子內(nèi)部所進(jìn)行的各種物理過(guò)程以及分子結(jié)構(gòu)方面的特征,對(duì)解決分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成中的各種問(wèn)題較為有效,因而中紅外區(qū)是紅外光譜中應(yīng)用廣泛的區(qū)域,一般所說(shuō)的紅外光譜大都是指這一范圍。


    紅外光譜屬于吸收光譜,是由于化合物分子振動(dòng)時(shí)吸收特定波長(zhǎng)的紅外光而產(chǎn)生的,化學(xué)鍵振動(dòng)所吸收的紅外光的波長(zhǎng)取決于化學(xué)鍵動(dòng)常數(shù)和連接在兩端的原子折合質(zhì)量,也就是取決于的結(jié)構(gòu)特征。這就是紅外光譜測(cè)定化合物結(jié)構(gòu)的理論依據(jù)。


    紅外光譜作為“分子的指紋”廣泛的用于分子結(jié)構(gòu)和物質(zhì)化學(xué)組成的研究。


    根據(jù)分子對(duì)紅外光吸收后得到譜帶頻率的位置、強(qiáng)度、形狀以及吸收譜帶和溫度、聚集狀態(tài)等的關(guān)系便可以確定分子的空間構(gòu)型,求出化學(xué)建的力常數(shù)、鍵長(zhǎng)和鍵角。


    從光譜分析的角度看主要是利用特征吸收譜帶的頻率推斷分子中存在某一基團(tuán)或鍵,由特征吸收譜帶頻率的變化推測(cè)臨近的基團(tuán)或鍵,進(jìn)而確定分子的化學(xué)結(jié)構(gòu),當(dāng)然也可由特征吸收譜帶強(qiáng)度的改變對(duì)混合物及化合物進(jìn)行定量分析。


    而鑒于紅外光譜的應(yīng)用廣泛性,繪出紅外光譜的紅外光譜儀也成了科學(xué)家們的重點(diǎn)研究對(duì)象.


    傅立葉變換紅外(FT-IR)光譜儀是根據(jù)光的相干性原理設(shè)計(jì)的,因此是一種干涉型光譜儀,它主要由光源(硅碳棒,高壓汞燈),干涉儀,檢測(cè)器,計(jì)算機(jī)和記錄系統(tǒng)組成;


    大多數(shù)傅立葉變換紅外光譜儀使用了邁克爾遜(Michelson)干涉儀,因此實(shí)驗(yàn)測(cè)量的原始光譜圖是光源的干涉圖;


    然后通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)干涉圖進(jìn)行快速傅立葉變換計(jì)算,從而得到以波長(zhǎng)或波數(shù)為函數(shù)的光譜圖,因此,譜圖稱(chēng)為傅立葉變換紅外光譜,儀器稱(chēng)為傅立葉變換紅外光譜儀。





小型近紅外光譜儀的功能分析

    小型近紅外光譜儀從分光系統(tǒng)可分為固定波長(zhǎng)濾光片、光柵色散、快速傅立葉變換、聲光可調(diào)濾光器和陣列檢測(cè)五種類(lèi)型。

    濾光片型主要作專(zhuān)用分析儀器,如糧食水分測(cè)定儀。由于濾光片數(shù)量有限,很難分析復(fù)雜體系的樣品。

 

    光柵掃描式具有較高的信噪比和分辨率。 由于儀器中的可動(dòng)部件(如光柵軸)在連續(xù)高強(qiáng)度的運(yùn)行中可能存在磨損問(wèn)題,從而影響光譜采集的可靠性,不太適合于在線分析。

    小型近紅外光譜儀是具有較高的分辨率和掃描速度,這類(lèi)儀器的弱點(diǎn)同樣是干涉儀中存在移動(dòng)性部件,且需要較嚴(yán)格的工作環(huán)境。

    聲光可調(diào)濾光器是采用雙折射晶體,通過(guò)改變射頻頻率來(lái)調(diào)節(jié)掃描的波長(zhǎng),整個(gè)儀器系統(tǒng)無(wú)移動(dòng)部件,掃描速度快。

    但這類(lèi)儀器的分辨率相對(duì)較低,價(jià)格也較高。隨著陣列檢測(cè)器件生產(chǎn)技術(shù)的日趨成熟,采用固定光路、光柵分光、陣列檢測(cè)器構(gòu)成的NIR儀器,以其性能穩(wěn)定、掃描速度快、分辨率高、信噪比高以及性能價(jià)格比好等特點(diǎn)正越來(lái)越引起人們的重視。

    在與固定光路相匹配的陣列檢測(cè)器中,常用的有電荷耦合器件(CCD)和二極管陣列(PDA)兩種類(lèi)型,其中 Si 基 CCD 多用于近紅外短波區(qū)域的光譜儀,InGaAs 基 PDA 檢測(cè)器則用于長(zhǎng)波近紅外區(qū)域。

    基于陣列檢測(cè)器成功開(kāi)發(fā)出了小型近紅外光譜儀,包括實(shí)驗(yàn)室型和在線型儀器,光譜范圍覆蓋了整個(gè)近紅外波段(700~2500nm),根據(jù)測(cè)量對(duì)象可以選擇多種測(cè)量方式如透射、漫反射等,已在多家煉廠、科研單位和高校得到成功應(yīng)用。

標(biāo)簽: 近紅外光譜儀
近紅外光譜儀 小型近紅外光譜儀的功能分析_近紅外光譜儀

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