碳硫分析專論

前言

新中國建國60年來，我國鋼鐵工業(yè)有了長足的發(fā)展，我國鋼的年產量已突破5億噸，連續(xù)11年位居世界第一，但我國僅是“鋼鐵大國”，還不是“鋼鐵強國”。因此，轉變經濟發(fā)展方式、調整產業(yè)結構、淘汰落后產能、實現節(jié)能減排、提高鋼鐵產品的質量和檔次，是我國鋼鐵工業(yè)當前的主要任務。碳、硫是鋼鐵中常見的元素，也是決定鋼鐵產品品種規(guī)格和質量的重要元素，碳、硫分析是控制鋼鐵產品化學成分，提高鋼鐵產品質量的有效手段。1986年10月，在無錫由中國兵工學會金屬材料分會和中國人民解放軍83118部隊高速分析研究會聯(lián)合召開的全國高速分析學術年會上，我應邀做了“碳硫分析的新理論”的專題報告，同年11月1日《人民日報》海外版對此編發(fā)了“我國高速化學分析技術領先世界”的兩篇報道，文中指出：“我國60年代初獨創(chuàng)的高速化學分析新技術，近年在開發(fā)應用研究中取得成果，并收到顯著的經濟效益。”文中特別提到：“陜西機械學院（現西安理工大學）等單位的科技人員通過對金屬材料的碳、硫燃燒機理研究，提出高速化學分析中碳、硫轉化的最佳溫度，在這一理論指導下研制的新型電弧爐，能夠在20s之內使試樣完全燃燒，達到高速分析的目的。電弧爐的點燃率從原來的80％提高到98％以上，每臺設備每年還可節(jié)電17000kw·h?！薄皳醪浇y(tǒng)計，全國冶金、機械行業(yè)12000多個企業(yè)，通過推廣應用高速化學分析新技術，在縮短冶煉時間、節(jié)約能源、提高產品質量方面，每年可增加收入近十億元?！边@兩篇文章對我們從事20多年碳硫高速分析的研究成果做了客觀介紹，給予了較高的評價。

內容概要

本書闡述了紅外法碳硫分析的原理、方法與技術，論述了燃燒法碳硫測試儀器的理論及應用，詳細介紹了具有創(chuàng)新性的碳硫分析新方法及其原理。    本書特點是重點介紹了用于碳硫分析的“秒鐘領域”測試方法，即以試樣稱量為始點、以打印出碳硫分析結果為終點的測試過程，耗時一般少于1分鐘。這些測試技術及儀器緊密結合生產實際，有很強的實用性。有些技術是國內外首次提出的，具有創(chuàng)新性。此外，本書收集了一些有新意的(如硫化礦中、石油中)碳、硫分析方法，目的是起到交流推廣作用。    本書可供鋼鐵、機械、地質、環(huán)保等領域的有關企業(yè)從事材料、原料、產品檢測的工作者閱讀，也可供高等學校冶金、機械、化學分析等專業(yè)的教師、高年級學生、研究生等閱讀參考。

作者簡介

田英炎，教授，1933年生，曾任西安理工大學理學院院長，兼任中國兵工學會高速分析專業(yè)委員會副主任委員，原機械工業(yè)部理化檢驗人員資格鑒定委員會委員。曾講授儀器分析、化學分析、高速分析等12門課程，三次獲校教學質量優(yōu)秀獎。主編教材三部，專著兩部，發(fā)表論文56篇，專利1項。用新理論研制的新儀器獲國家金獎和國家發(fā)明獎，年創(chuàng)綜合產值超億元；1970年研制的“原子吸收”技術獲西安理工大學大型儀器研制獎；1992年研制成功“微機電導自動分析儀”；1994年解決了銅金粉高溫（500℃）氧化發(fā)黑的難題，并協(xié)助企業(yè)建起了年產300噸銅金粉生產基地，在國內外有一定影響。葉反修，1964年生，曾任中國人民解放軍9759廠技術廠長兼總工程師，學術領頭人。所研制的碳硫分析儀獲國家金獎，三元素分析儀獲國家銀獎?，F任無錫市金義博儀器科技有限公司董事長。參與策劃CS一8800型、CS一8620型、CS一8510型紅外碳硫分析儀的研制。主導TY光電直讀光譜儀、ICP-AEs等離子體光譜儀、CS-H60D型高智能碳硫分析儀、DT型電腦爐前數據傳輸及管理系統(tǒng)的研制。沈永祥，1963年生，曾任中國人民解放軍9759廠紅外碳硫分析儀車間主任，帶領大家成功研制出系列高頻紅外碳硫分析儀、電弧紅外碳硫分析及管式紅外碳硫分析儀。成為紅外碳硫分析儀產品領軍人?，F任無錫市金義博儀器科技有限公司副總經理，兼任中國機械工程學會理化檢驗分會理事。成功地將紅外分析技術應用于多種化合物的碳硫分析并應用于生產。其他責任者簡介：沈樂安，高速分析產業(yè)的奠基人，大校軍銜，技術級5級，曾任中國人民解放軍9759工廠廠長，享受國務院政府特殊津貼。集高速分析專家、教授及軍隊兩用人才于一身，成功研制出40多個品種的高速分析儀器，其中差壓碳硫分析儀獲國家金獎，微機自動定硫分析儀獲國家級新產品獎，高速添加劑獲國家發(fā)明專利金獎，三元素分析儀獲國家銀獎。創(chuàng)建的當時集信息、科研、學術、生產、培訓五位一體的國內最大的高速分析儀器廠，1993年該廠獲得全軍先進科研單位。其研制的系列高速分析儀器被列入全軍“九百”高科技術項目。李茂山,教授級高級工程師，內蒙古科技大學兼職教授。1962年畢業(yè)于東北工學院（現東北大學）有色金屬冶金專業(yè)，美國內申大學工商管理博士。曾任兵器部五二研究所副總工程師兼科研處處長、科協(xié)主席、《兵器材料科學與工程》主編，現任包頭華美稀土公司副總經理兼總工程師、聚德鑫有色金屬公司高級顧問。研制成功高強度鑄造鋁合金，獲兵器部科技進步一等獎，研究成功的“分鎦一逆流置換萃取生產單一稀土”工藝獲包頭市科技進步一等獎，另獲包頭市科技進步獎3項。在多種期刊上發(fā)表文章200多篇。

書籍目錄

第一部分  緒論  1 碳量和硫量測定方法綜述第二部分  燃燒紅外法碳硫分析  2 紅外法碳硫的檢測原理  3 紅外法碳硫分析儀  4 紅外法碳硫分析應用技術綜述  5 CS-8800型高頻紅外碳硫分析儀第三部分  燃燒法碳硫分析技術  6 CO2的熱解方程與CO和CO2的熱平衡  7 SO2的數字轉化方程與SO2和SO3的熱平衡  8 碳硫聯(lián)合測定最佳溫度的探討  9 燃燒法測定碳硫的添加劑  10 氣體容量法的創(chuàng)新與自動化碳硫分析  11 自動定硫與非水定碳的原理與儀器  12 電導法碳硫分析探新  13 電弧爐的燃燒與創(chuàng)新  14 高速溶樣  15 冒煙原理第四部分  碳硫分析方法  16 硫酸鹽中硫含量的測定  17 通氮燃燒妙測硫  18 鐵合金中碳量與硫量的測定  19 SiC中碳量的測定  20 稀土金屬及其化合物中碳量與硫量的測定  21 超低碳法分析及高碳量測定  22 銅及銅合金中碳量與硫量的測定  23 熱法快速測定含水物質的碳量和硫量  24 紅外法測定一些特殊物質的碳量和硫量

章節(jié)摘錄

插圖：10.7.3 自動定硫原理儀器準備動作結束時，硫的滴定液自動加至注射器中；儀器在進行分析的全過程中，即碳從通氧到回復這四個動作過程中，硫僅受其吸收杯中溶液顏色的變化而進行自動滴定。一般在通氧程序進行十幾秒左右，硫吸收杯中溶液顏色變得很淺，此時光電轉換信號最強，經比較電路比較，判斷為快滴定，單片主機即發(fā)生快速電脈沖給步進電機驅動電路，步進電機快速旋轉，推動注射內桿上升；當硫杯中溶液顏色逐漸加深，此時光電轉換信號減弱，經比較電路比較，判斷為慢滴定，單片主機即發(fā)出慢速電脈沖給步進電機驅動電路，步進電機慢速旋轉；當溶液顏色到終點時，比較電路判斷為停止滴定。這時，快、慢滴的電脈沖總數由單片主機自動記憶，待分析時間一到，隨即進行運算顯示。10.7.4 儀器特點壓力氣容法電腦數顯碳硫分析儀的研制成功，產品已銷售全國各地，并深受用戶青睞。本產品國內首創(chuàng)，世界領先，具有自己的知識產權。壓力氣體容量法碳硫分析儀，現已有許多型號，但具有代表性的是cs.H60D型高智能碳硫分析儀，此儀器有如下特點：（1）儀器自動化。電子天平稱量，計算機自動讀入重量。從燃燒開始，到得出分析結果，過程自動完成。硫的滴定自動確定終點，自動記取脈沖數，自動計算出質量分數，又自動扣除空白裝置，能確保測量數據。（2）儀器準時化。準時化是保證重現性的關鍵舉措，標準樣品對測試樣品進行校準，重要的是條件要一致。如測定時間均是65s，對零延時均是10s，回復動作延時均為17s，再延5s后進入自動準備過程。保證了準時化，才能消除“時漂”、“零漂”造成的影響，確保測量精度。（3）儀器數字化?，F代的分析儀器不僅要測出數據，必須數顯出數據，而且要打印出數據。過去用手工記錄出的數據，置信度很差，用戶不認可。外國用戶更不認可?，F在是信息時代，有的用戶千里之外考核儀器，要的就是打印數據。氣體容量法測碳，實現結果的顯數、打印，不是一件容易的事，而該儀器能滿足用戶的需求。（4）儀器的可靠性。儀器是有兩次吸收功能，對高碳試樣，進行兩次吸收，吸收更完全，并有清除量氣管與吸收器之間管道中的殘氣對測試結果的影響，使測試結果更接近理論值，更加可靠。

編輯推薦

《碳硫分析專論》采用真空及計算機技術，分析Fe、Co、Cu、Ni、Al、Pb、Mg、Zn、Sn等多種基體，應用于鋼鐵、有色金屬、機械、化工等行業(yè)材料成分分析。

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