Методология определения физико-химических параметров плавки металлов на основе спектроаналитических данных

Методология определения физико-химических параметров плавки металлов на основе спектроаналитических данных

Автор: Карих, Феликс Гансович

Шифр специальности: 05.16.02

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2004

Место защиты: Челябинск

Количество страниц: 289 с. ил.

Артикул: 2638647

Автор: Карих, Феликс Гансович

Стоимость: 250 руб.

1.1. Анализ современных средств контроля процессов приготовления
сплавов
1.2. Обзор методов контроля качества сплава.
1.2.1. Методы контроля химического состава сплава.
1.2.2. Методы атомноэмиссионного спектрального анализа при
контроле химического состава сплава.
1.3.Пути совершенствования методов атомноэмиссионного спектрального анализа для использования в системах контроля процессов приготовления сплавов.
1.4. Теоретическое обоснование применимости спсктроаналитики для контроля состава продуктов уноса компонентов сплава отходящим
Выводы и постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА И ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ
СПЕКТРОАНАЛИЗАТОРА ГАЗОВЫХ ПОТОКОВ.
2.1. Разработка и оптимизация параметров работы источника возбуждения
спектра продуктов уноса.
2.1.1 .Общая компоновка источника.
2.1.2.0птимизация параметров работы источника.
2.1.2.1.Обеспечение эффективности захвата частиц продуктов уноса
2.1.2.2.Обеспечение длительной непрерывной работы
высоковольтного факельного разряда.
2.1.2.3. Изучение стабильности факельного разряда
2.1.2.4.Изучение влияния влажности газового потока на величину сиектроаналитического сигнала
2.2. Работа высоковольтного факельного разряда и его диагностика
2.2.1.Температура высоковольтного факельного разряда.
2.2.2. Скорость потока плазмы
2.2.3. Зондовая диагностика плазмы.
2.3. Оптимизация параметров системы газоснабжения.
2.3.1.Испарение частиц в факеле высоковольтного разряда
2.3.2. Обеспечение снижения постоянной времени измерения спектроаналитической информации.
2.3.3. Влияние электризации частиц на эффект памяти при различных материалах дымопровода
2.4. Оснастка спектроанализатора газовых потоков
2.4.1. Разработка оснастки спектроанализатора газовых потоков экспериментального образца.
2.4.1.1. Разработка и исследование работы дозатора микроэлементов в синтезируемом дыме.
2.4.1.2. Оснащение атомноэмиссионных спектроанализаторов
2.4.1.3. Оснащение атомноабсорбционных спектроанализаторов.
2.4.2 Устройство спектроанализатора газовых потоков опытнопромышленного образца
Выводы.
ГЛАВА 3. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КОНТРОЛЯ
СОСТАВА ПРОДУКТОВ УНОСА
3.1. Основы метрологии контроля состава газов.
3.2. Синтезирование газовых потоков заданного состава для коггроля уноса компонентов сплава в элсктродуговых печах
3.2.1. Испарение дозируемого порошкового материала из кратера графитового электрода
3.2.2. Испарение аэрозоля, получаемого при распиливании брикетов порошковых материалов
3.3. Методы синтезирования отходящих газов заданного состава при контроле работы индукционных и нагревательных печей
3.3.1 Испарение стандартных образцов вихревой стабилизацией анодного пятна.
3.3.2. Устранение фракционной возгонки при атомизании стандартных образцов.
3.4. Синтезирование отходящих газов заданного состава при контроле углеводородных дымов
3.4.1.Синтезирование газов при определении состава продуктов уноса, образующихся при горении тврдых топлив.
3.4.2. Синтезирование газов заданного состава при контроле углеводородных дымов, образующихся при горении жидких
топлив.1 1
ГЛАВА 4. КОНТРОЛЬ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ПРИГОТОВЛЕНИЯ
СПЛАВОВ В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ ЕГО ХОДА.
4.1 Юдпроль работы элсктродуговых плавильных печей учетом состава продуктов уноса
4.1.1 .Энергетика электродуговых печей.
4.1.1.1. Модель реализации оптимальных условий для плавки чугунов в электродуговых печах.
4.1.1.2. Оптимизация параметров работы спектроаналитической установки опытнопромышленного образца.
.4. 1.1.3. Установление постоянной времени процесса измерений
величины спектроаиалитического сигнала
4.1.2. Спектроаналитический контроль ведения плавки на элекфодуговых плавильных печах
4.1.2.1. Регистрографирование аналитических сигналов.
4.1.2.2. Контроль устойчивости горения дуг на различных ступенях плавки металла
4.1.2.3.Контроль расхода электродов
4.1.2.4.Нспрерывный контроль температуры жидкого
металла.
4.1.3.Оптимизация параметров работы печи учтом уноса натрия графитовых электродов
4.1.4. Ведение плавки на печах после их длительного
простоя.
Выводы.
4.2. Ведение плавки дисперсных отходов машиностроительного производства печами постоянного тока
4.2.1.Проблемы утилизации дисперсных отходов машиностроения в технологии приготовления сплавов.
4.2.2. Методы металлизации дисперсных материалов.
4.2.3 Ведение плавки металлизованных образцов.
4.2.4. Управление работой плавильного агрегата опыгнопромышлешюго образца.
4.2.5. Контроль устойчивости дугового разряда.
4.3.Контроль уноса модификатора из раздаточной печи Дозаматик
4.3.1. Выявление причин брака отливок.
4.3.2. Оптимизация параметров спектроанализатора отходящих газов
для контроля качества отливок.
4.3.3. Оптимизация параметров работы спектроанализатора.
4.3.3.1 .Оптимизация газообеспечения
4.3.3.2. Обеспечение измерений сиектроаналитического сигнала при
импульсной подаче контролируемого газа
4.3.4. Контроль качесгва отливок
Выводы.
4.4. Определение скоростей уноса компонентов котролируемого
расплава
4.4.1. Контроль уноса компонентов сплава.
4.4.2. Разработка и применение физической модели установки
для определения скорости уноса компонентов сплава.
4.4.2.1 .Компоновка физической модели установки.
4.4.2.2. Исследование параметров, влияющих на скорость уноса
Выводы8
ГЛАВА 5. ПРИМЕНЕНИЕ СПЕКТРОАНАЛИТИКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ НА ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ЭТАПАХ МЕТАЛЛУРГИИ.
5.1. Входной контроль шихтовых материалов.
5.2. Определение состава расплава в процессе его разливки.
5.3.Применение разработанной методологии в иных областях деятельности
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
1. Программа расчета полей скорости частиц дыма, испаряющихся в потоке плазмы высоковольтного факельного разряда
2. Программа расчета полей скорости потока плазмы, генерируемой
высоковольтным факельным разрядом
3. Расчт экономической эффективности спектроаналитической системы непрерывного управления работой раздаточной нагревательной печи Дозаматик
4. Акт испытания спектроаналитической системы непрерывного управления работой нагревательной печи Дозаматик0.
5. Акт о внедрении атомизатора с газовихревой стабилизацией.
6. Акт о внедрении способа локальной пробоподготовки
7. Акт испытания спектроаналитической системы непрерывного управления работой электродуговой печи ЭДП
ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
ААС атомноабсорбционный спектроанализатор,
ААСА атомноабсорбционный спектральный анализ,
АСУ автоматизированная система управления,
АСУТП автоматизированная система управления технологическим
процессом,
АСУТППСАСУТП приготовления сплава,
АЭСА атомноэмиссионный спектральный анализ,
ВФР высоковольтный факельный разряд,
дсп дуговая сталеплавильная печь,
иве источник возбуждения спектра,
квп коэффициент вариации повторяемомости,
кпд коэффициент полезного действия,
МДА микродиспсрсная аэрозоль,
ОТ отходящие газы,
осо относительное стандартное отклонение,
ПУКС продукты уноса компонентов сплава,
САГП спектроанализатор газовых потоков,
сгп система газопровода,
со стандартный образец,
соп стандартный образец предприятия,
сос стандартный образец сравнения,
тп технологический процесс,
ФЭУ фотоэлектронный умножитель,
хто химикотермическая обработка,
цзл центральная заводская лаборатория,
эдп элсктродуговая печь,
эоп электроннооптический преобразователь.
ВВЕДЕНИЕ


Применяется он и при контроле тонколистовых материалов и фольг Д, которые удастся контролировать при использовании электродуговых ИВС Д,Д. СО. Эго усложняет количественное определение компонентов сплава в условиях отсутствия в лаборатории соответствующего данной марке комплекта СО. Показана возможность расширения круга контролируемых марок сплавов как цветных Д так и черных сштвов Д при ограничении числа используемых образцов сравнения. При контроле состава порошковых материалов их атомизацня реализуется в дуговом разряде , или в плазменных ИВС Д. Традиционным для дуговых ИВС является атомизация порошков из крагера, выполненного в виде колодца в торце нижнего графитового электрода с разбавлением в соотношении графитовым порошком спектральной чистоты для обеспечения электро проводности смеси . Более высокой точностью определений характеризуется метод нросыпки Русанова ,, принцип работы которого показан на рис. I и 2 электроды дугового разряда 3 переменного тока, в который подается струя контролируемого порошка 4 из бункера 5. В раза более высокая точность определений достигается применением плазмотронов с нерасходуемыми электродами при введении контролируемой порошковой струи в основание плазменного потока. На схематическом изображении устройства, формирующего струю, показанном на рис. З, контролируемый порошок 1 из стакана 2 под воздействия поршня 3 по каналу 4 подается в основание плазменного потока 5, генерируемого плазматроном 6. Вынос порошка в виде струи 7 осуществляется несущим газом 8, вводимым в зону стакана 2, вентилируемую пропеллером 9. Плазменная атомизация и возбуждение спектра контролируемых порошков применяется при необходимости контроля редких и рассеянных элементов, например, лантаноидов, обеспечивая высокую чувствительность определений контролируемых микропримесей Д. Рассмотренные методы требуют повышенной массы контролируемых навесок порошков на уровне 1 г. Рис. Рис. В случае контроля навесок менее 1мг, вплоть до одиночных частиц, используется лазерный микроанализ Д. Особое место в спектроаналитикс порошков занимают материалы порошковой металлургии, используемые для приготовления твердоенлавов на основе карбидов вольфрама, титана или тантала, отличающихся высокой твердостью, не допускающей применения иробоподготовки механическими способами. Спсктроаналитический контроль этих материалов реалюованный в работах Д,Д. Анализ растворов при контроле ТП обычно используется для выявления состава неоднородных образцов с отбором пробы в виде стружки с последующим ее растворением. Методы, основанные на непосредственном введении контролируемой жидкости в зону возбуждения спектра. При этом тип ИВС дуговой, искровой или плазменный определяет способ подачи в него контролируемой жидкости. Во всех рассмотренных методах погрешность определений определяются стабильностью поступления атомов определяемых в жидкости примесей. Повышение стабильности достигается усложнением техники подачи контролируемого материала в ИВС. Поэтому коэффициент вариации погрешности измерений снижается с в первой группе методов до 5 во второй группе. При использовании фульгуратора , принцип работы которого показан на рис. Рис. Система фулыуратора Рис. Коэффициент вариации погрешности в этом ИВС растворов составляет 8 при фотоэлектрической регистрации спектра. При использовании вращающегося диска, схематическое изображение которого дано на рис. При контроле аэрозолей обычно используются различные типы плазмотронов, среди которых наиболее высокой стабильностью Д. Рис. Аэрозольный способ. Наименьшей погрешностью измерений на уровне 1 2 характеризуется струйный способ подачи контролируемой жидкости в основание потока плазмы, генерируемого илазмагроном с нерасходуемыми электродами Д. Схематическое изображение устройства, реализующего способ, приведено на рис. Сгокса на отдельные капли 2, испаряющиеся в потоке плазмы 3, полается под постоянным давлением через капилляр 4 при расходе 1 2 млмин. За кажущейся простотой устройства скрываются сложности, связанные с особенностями защиты торцовой части капилляра от выделяющихся солей Рис. Д,.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.334, запросов: 232