基于LIBS技术在线监测熔融铝水中的元素成分

摘要

在辽宁忠旺集团有限公司的熔铸厂,利用自主研制的LIBS液态金属成分在线分析仪对熔融铝水的成分进行了在线监测.研究了通入探杆中氩气的最佳流量以及探测深度与氩气波动的规律,发现氩气流量为1~1.4L/min时,光谱强度最强,探测深度位于氩气压力波动范围在±300Pa,并且压力波动有规律时的位置,各元素浓度稳定性好;利用实验室分析得到的固样数据对设备进行了标定,长时间测试得到的在线监测结果为:Si、Fe、Cu、Mn、Cr的重复精度都小于2%;浓度在0.1%~1%之间的Si、Fe、Mg的测量偏差都小于0.01%,浓度低于0.1%的Cu、Mn、Cr的测量偏差都小于0.001%;探杆多次升降浓度测量的稳定性小于3%.LIBS液态金属成分分析仪的测量重复精度、测量偏差以及多次升降测量的稳定性都能满足工业现场要求,完全可以实现实时、在线监测熔融铝水的成分.