——陕钢汉钢钒氮合金检化验方法探索侧记
陕钢集团汉钢公司目前分析钒氮合金中氮元素使用的是化学分析法,此方法分析用时较长,现有技术分析一个样品需72小时,且在分析过程中使用到酸、碱等化学药品成本较高。为了攻克这一难题,该公司计量检验中心检化验专业委员会经过讨论和研究,大胆设想、另辟蹊径,提出了“利用氧氮氢分析仪分析钒氮合金中的氮含量”的新课题。
攻克包裹样品的难题。这个新课题面临最棘手的问题就是样品的检验状态。氧氮氢分析仪的要求分析的样品为棒状,而钒氮合金的样品状态是粉沫状。通过查阅大量文献后,发现可将粉末状的样品用锡箔纸包裹成棒状再进行分析。常用的包裹材质有锡箔纸、镍箔纸两种,通过实验比对后,发现锡箔纸质地较软,不容易被折烂,方便包裹样品,所以优先采用锡箔纸进行试验,同时对于镍箔纸作为实验比对。通过大量的实验发现,使用锡箔纸包裹,分析结果与标准值相差较大,又重新选用镍箔纸代替,继续实验。
解决称样重量的难题。着手试验时,样品的称样量更是一大难题。一般钢样分析的称样量在1g左右,但分析孔直径只有不到1cm宽,1g样品包裹起来无法进入到样品分析口。我们逐步降低称样量,直到称样量为0.5g时,终于可以顺利将包裹严实的样品投放到分析口中。但实验过程中,分析结果仍旧以“****”显示。经过多次梳理,重新分析、研究曲线,发现N曲线已超出顶线,而O曲线在界面内。经过分析初步认为是称样量太大的缘故,并将称样量大胆地锐减至0.01g左右。因为钒氮合金中的氮含量通常在百分之十几左右,而钢中氮的含量几十ppm 。通过大量对比试验,用锡箔纸包裹样品,称样量是在0.017g左右 ,N含量结果显示3.994%,最终将样品的称样量确定在0.015g-0.020左右。
探索实验细节的难题。大量的实验,终于用3.994%的数字代替了“****”,离着成功是越来越近了,但距标准值15-16%相差甚远。接下来再次梳理分析过程的每个环节,逐步解决实验细节的难题。首先对包裹样品的大小进行试验,
由于镍箔纸较厚,难以折叠,稍有不慎很容易折烂,包裹的体积太大也就难以进入样品入口,接下来经过摸索、研究,反复的操作最终将试样的包裹纸边长25mm,重量控制在0.3g左右。其次就是改进包裹的技巧,如果有空气介质在里面,数据偏差波动较大,所以要求在包裹时,必须从下到上用手一点点的捏,排除包装里的空气,确保处于真空状态,排除影响。另外还要求对包裹试样用的镍箔纸必须放在酒精中浸泡2-3min,取出后用吹风机吹干,确保包样纸干净无污染。经过多次实验,终于在称样量为0.0180g时,N分析结果达到15.80%,标准值15.66%,实验终于成功了!
几个月来,不断的完成着“称量—包裹—分析”实验步骤,经过无数次失败的洗礼,一次又一次锲而不舍的实验着、追赶着、超越着!大胆创新,精心实验,使钒氮合金驶入“快车道”,为钒氮合金中氮的分析提供了定性、定量、快速的方法,并为公司钒氮合金的结算快速准确的提供数据。