热分析法测定含铬白口铸铁铁水碳铬含量的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及热分析法测定铁水元素含量，特别涉及一种热分析法测定含铬白口铸 铁铁水碳铬含量的方法及装置。
[0002]
【背景技术】
[0003] 目前含铬白口铸铁铁水碳元素和铬元素含量的测定方法通常采用化学分析法或 光谱分析法，从取样到测定结果，化学分析法最少需要半小时，光谱分析法也需要15分钟左 右，两种方法均需要配备专业人员，而且光谱分析法设备昂贵。
[0004]
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种热分析法测定含铬白口铸铁铁水碳铬含量的方法及装 置，至少能够解决上述问题之一。
[0006] 为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种热分析法测定含铬白口铸 铁铁水碳铬含量的方法，包括以下步骤:将熔融的含铬铸铁铁水浇进带测温热电偶的样杯， 采集冷却数据，得到冷却曲线;根据冷却曲线得出初晶温度TL和共晶温度TE;根据初晶温度 TL和共晶温度TE计算得出铁水中碳铬含量，计算公式为C%=15.21-0.007~0.01 X TL，Cr%= 0.004~0.008 X TL+0.105~0.152 X TE-171.9，其中C%为铁水碳元素百分含量，Cr%为铁水铬 元素百分含量。由此，采用上述方法对铁水中碳铬含量进行测定，能够获得可靠的数据，具 有步骤简单、操作方便、测定时间短的优点。
[0007] 在一些实施方式中，铁水中：C%=2.10~3.60%; Cr%=7.0~32.0%。从而获得可靠的 测试数据。
[0008] 相应地，本发明还提供了一种热分析法测定含铬白口铸铁铁水碳铬含量的装置， 包括依次连接的测试样杯、热电偶、数据采集装置和工控机，数据采集装置采集热电偶的温 度信号并发送至工控机，工控机对温度信号进行分析处理绘制冷却曲线计算碳铬含量。此 装置结构简单、成本低、操作方便。
[0009] 在一些实施方式中，还包括补偿导线，热电偶和数据采集装置分别与补偿导线连 接。从而获得更加准确的温度数据。
[0010] 在一些实施方式中，还包括显示器，显示器与工控机连接，用于显示工控机处理获 得的冷却曲线及数据。从而便于操作人员获得测试数据。
[0011] 本发明的有益效果为:本发明的铁水碳铬含量测试方法及装置采用热分析法，快 速测定含铬白口铸铁铁水碳元素和铬元素含量，从取样到测定结果只需2分钟左右，获得数 据可靠、步骤简单、测试效率高、无需配备专业人员，人工及设备成本低。
[0012]
【附图说明】
[0013] 图1为本发明一实施方式的热分析法测定含铬白口铸铁铁水碳铬含量的装置的结 构示意图； 图2为含铬白口铸铁铁水冷却曲线的示意图。
[0014]
【具体实施方式】
[0015] 下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
[0016] 图1示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的热分析法测定含铬白口铸铁铁 水碳铬含量的装置。
[0017] 如图1所示，该热分析法测定含铬白口铸铁铁水碳铬含量的装置，包括依次连接的 测试样杯1、热电偶2、数据采集装置3和工控机4,数据采集装置3采集热电偶2的温度信号并 发送至工控机4,工控机4对温度信号进行分析处理绘制冷却曲线计算碳铬含量。工控机4通 过USB接口与数据采集装置3连接。
[0018]冷却曲线即温度时间曲线。
[0019] 本实施方式的装置还包括补偿导线5和显示器6,热电偶2和数据采集装置3分别与 补偿导线5连接。显示器6与工控机4连接，用于显示工控机4处理获得的冷却曲线及数据。
[0020] 使用上述热分析法测定含铬白口铸铁铁水碳铬含量的装置进行碳铬含量测定的 方法，包括以下步骤： S1、将含铬铸铁加热熔融，浇入测试样杯1中，热电偶2测量样杯1中铁水的温度，将变化 的温度信号转为电压信号，采集装置3根据工控机4发送的指令，把热电偶的电压信号采集 到数据采集装置3并把转换为数字信号发送至工控机4，工控机4通过USB接口与数据采集装 置3进行联机通讯，并将这些数字信号还原为温度数据。工控机4对温度数据进行分析处理， 分析处理结果显示在显示器6上。补偿导线5可使热电偶2采集的数据更加准确可靠。工控机 4对温度数据进行分析处理，绘制冷却曲线如图2。待测试样杯1中铁水凝固后，绘制成完整 的冷却曲线。
[0021 ] 铁水中：C%=2.10~3.60%; Cr%=7.0~32.0%。需要说明的是，在测定铁水中碳铬含 量之前，操作者已了解到铁水中碳铬含量的大致范围。在测定时需将铁水中碳铬含量的大 致范围输入工控机4,以获得更加准确的测试数据。
[0022] S2、工控机4根据绘制的冷却曲线得出初晶温度TL和共晶温度TE。初晶温度TL为物 体开始由液态变为固态的最高温度。
[0023] S3、工控机4根据初晶温度TL和共晶温度TE计算得出铁水中碳铬含量，计算公式为 C%=15·21-0·007~0·01XTL，Cr%=0·004~0·008XTL+0·105~0·152XTE-71·9，其中C%为铁水 碳元素百分含量，Cr%为铁水铬元素百分含量。
[0024]采用热分析法测定含铬白口铸铁铁水碳铬含量的装置，具体实测数据如下：
上述测试样本经化学分析法和光谱分析法进行对比测试，得出，本测定方法及装置的 测试结果与化学分析法和光谱分析法一致性很好，具有很高的准确性和可靠性。
[0025]以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不 脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范 围。
【主权项】
1. 热分析法测定含铬白口铸铁铁水碳铬含量的方法，其特征在于，包括以下步骤： 将熔融的含铬铸铁铁水浇进带测温热电偶的样杯，采集冷却数据，得到冷却曲线； 根据冷却曲线得出初晶温度TL和共晶温度TE; 根据初晶温度T L和共晶温度T E计算得出铁水中碳铬含量，计算公式为C % = 15.21 -(0·007~0·01)XTL，Cr%=(0·004~0·008)XTL+(0·105~0·152)XTE-171·9，其中C%为铁水碳 元素百分含量，Cr%为铁水铬元素百分含量。2. 根据权利要求1所述的热分析法测定含铬白口铸铁铁水碳铬含量的方法，其特征在 于，所述铁水中：C%=2 · 10~3 · 60%; Cr%=7 · 0~32 · 0%。3. 热分析法测定含铬白口铸铁铁水碳铬含量的装置，其特征在于，包括依次连接的测 试样杯（1)、热电偶(2)、数据采集装置(3)和工控机(4)，所述数据采集装置(3)采集热电偶 (2)的温度信号并发送至工控机(4)，工控机(4)对温度信号进行分析处理绘制冷却曲线计 算碳铬含量。4. 根据权利要求3所述的热分析法测定含铬白口铸铁铁水碳铬含量的装置，其特征在 于，还包括补偿导线(5)，所述热电偶(2)和数据采集装置(3)分别与补偿导线连接。5. 根据权利要求3所述的热分析法测定含铬白口铸铁铁水碳铬含量的装置，其特征在 于，还包括显示器(6)，所述显示器(6)与工控机(4)连接，用于显示工控机(4)处理获得的冷 却曲线及数据。6. 根据权利要求3所述的热分析法测定含铬白口铸铁铁水碳铬含量的装置，其特征在 于，所述工控机(4)通过USB接口与数据采集装置(3)连接。
【专利摘要】本发明公开了一种热分析法测定含铬白口铸铁铁水碳铬含量的方法，包括以下步骤：采集含铬铸铁铁水的初晶温度TL和共晶温度TE；计算铁水中碳铬含量，计算公式为C%=15.21-0.007~0.01×TL，Cr%=0.004~0.008×TL+0.105~0.152×TE-171.9，其中C%为铁水碳元素百分含量，Cr%为铁水铬元素百分含量。相应地，本发明还提供了一种热分析法测定含铬白口铸铁铁水碳铬含量的装置。本发明的铁水碳铬含量测试方法及装置采用热分析法，快速测定含铬白口铸铁铁水碳元素和铬元素含量，从取样到测定结果只需2分钟左右，获得数据可靠、步骤简单、测试效率高、无需配备专业人员，人工及设备成本低。
【IPC分类】G01N25/14
【公开号】CN105548242
【申请号】CN201610029267
【发明人】苏锦琪
【申请人】苏锦琪
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年1月18日