磁场环境下铝电解熔融铝液成分激光诱导击穿光谱原位测量分析

论文摘要

铝电解车间具有高温、强磁、多粉尘等环境特点,当前生产过程中熔融原铝的成分检测主要是人工取样然后离线分析,化验过程及结果具有较大的滞后性,故将激光诱导击穿光谱(LIBS)技术应用于铝电解车间铝液成分原位、实时测量具有重要意义。实验采用Nd:YAG脉冲激光器,多通道光纤光谱仪和电感耦合器件(CCD)探测器组成的激光诱导击穿光谱测量系统对电流为400kA电解槽中熔融铝液的主要成分铁、硅进行了探测,对原铝中部分元素的特征谱线进行了归属分析。考察了激光能量在磁场环境下的衰减变化及谱线梯度变迁规律,结果表明,距离电解槽边缘约2m处激光能量衰减达最大。分析了磁场对测试系统的影响,并建立了定标曲线,铁和硅两种元素按照内标法建立的定标曲线拟合度分别为93.50%和97.10%,采用该模型进行了测试实验,并用国标GB/T 7999—2015中光电直读发射光谱(OES)测试的相关指标验证测试结果的重复性与允许差。实验证明,LIBS技术在电解铝行业在线检测方面具有较好的应用前景,但是测试的稳定性与重复性也是面临的一个重要问题。

论文目录

• 1 实验部分
• 2 结果与讨论
•   2.1 谱线归属
•   2.2 磁场强度及流场对测试系统能量的影响
•   2.3 定标曲线
•   2.4 测试验证
• 3 结语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 路辉,胡晓军,曹斌,孙兰香,丛智博,董伟

关键词: 铝电解,磁场,原位测量,激光诱导击穿光谱,校准曲线

来源: 冶金分析 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 化学

单位: 北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室,国家铝镁电解装备工程技术研究中心,中国科学院沈阳自动化研究所

基金: 中铝国际项目(CJ2015JS-05),中铝公司明星计划项目(2017 MXJH05),国家重点研发计划项目(2016YFF0102502)

分类号: O657.3

DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.010509

页码: 8-16

总页数: 9

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