基于LIBS技术的钢水成分定量分析

发布时间：2025-01-15 21:20

　　各国经济化发展程度的一个重要指标为工业化水平,而钢铁总量成为了衡量一个国家工业化水平的重要指标,因此对于钢铁品质的要求也越来越高。钢铁成分复杂且钢铁的冶炼是在高温等恶劣环境下进行的,因此钢铁成分的实时检测是十分困难的,亟待开发一种新技术应用于冶炼行业能对钢水进行成分在线检测。激光诱导击穿光谱技术(简称LIBS)无需样品预处理,并且是非接触测量,能实现多种元素同时测量,因此已经逐步引入到钢液成分分析的实际工作中。每种元素都有独特的特征谱线,通过进行光谱分析判断元素的种类及其含量。通过实验研究整个实验过程中元素特征谱线的形成机制以及分析其它因素的影响状况,研究了等离子体的谱线强度受温度及元素浓度的影响。运用LIBS对钢水进行了定性分析的研究,应用激光诱导击穿光谱技术测量钢水的成分。详细介绍了LIBS钢水在线定量分析的方法,通过研究发现内标法适用于LIBS的钢水定量分析,选择某钢铁厂生产的钢铁作为研究对象,通过内标法验证了其中Mn元素的含量,并利用谱线选择法减小测量误差。结果表明,定量分析时选择正确的分析谱线,能使定标曲线的拟合度 390%,测量结果的相对标准差￡1%。

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 钢水成分检测技术
        1.2.1 人工经验
        1.2.2 静态模型
        1.2.3 副枪法
        1.2.4 X射线荧光法
        1.2.5 LIBS技术
    1.3 LIBS技术国内外研究现状
        1.3.1 国内研究现状
        1.3.2 国外研究现状
    1.4 本论文的研究内容
第2章 激光诱导击穿光谱技术基本理论
    2.1 激光诱导击穿光谱技术的基本原理
    2.2 等离子体的介绍
    2.3 等离子体的形成和发射光谱的特征
    2.4 等离子体的辐射机制
    2.5 等离子体的谱线强度及影响因素
第3章 实验设备及参数分析
    3.1 实验设备
    3.2 实验参数分析
    3.3 实验设备操作规程和注意事项
        3.3.1 激光器的操作规程和注意事项
        3.3.2 中频炉的操作规程和注意事项
    3.4 实验过程
第4章 钢水成分的定性与定量分析
    4.1 定性分析
    4.2 LIBS定量分析
        4.2.1 外标法
        4.2.2 内标法
        4.2.3 自由定标法
    4.3 应用内标法对钢水中锰元素的定量分析
    4.4 本章小结
第5章 基于自由定标法的钢水成分定量分析
    5.1 自由定标法应用的计算步骤和假设条件
        5.1.1 自由定标法的计算步骤
        5.1.2 自由定标法的假设条件
    5.2 应用自由定标法对钢水中锰元素的定量分析
    5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
导师简介
作者简介
学位论文数据集



本文编号：4027857