khimie.ru

Одна из главных аналитических задач в металлургии — контроль основных процессов получения металлов: доменного, мартеновского, конвертерного специальных процессов плавки, операций порошковой металургии. Контроль по ходу плавки — очень непростая задача, особенно если плавка осуществляется достаточно быстро. Так, в выплавляемой стали необходимо контролировать содержание углерода, азота, серы, фосфора, легирующих металлов. Решать эту классическую задачу начали лишь в XX в. Возникали и другие подобные задачи; например, в 1970-е гг. появилась потребность определять водород в расплавленном алюминии (такую задачу решали в ГЕОХИ АН СССР). Переход к интенсивным методам выплавки стали, осуществлявшийся в 1930-1950-е гг., требовал резкого ускорения операций контроля технологических процессов.

Конечно, за последующие десятилетия почти все проблемы экспресс-анализа были решены. Для достижения необходимой экспрессности и высокой производительности в 1970-е гг. в металлургии стали создавать автоматизированные системы аналитического контроля производства. Одна из систем выглядела так: автоматизированное устройство для пробоотбора — пневмопочта для транспортировки пробы в экспресс-лабораторию — анализ с помощью атомно-эмиссионного или рентгеновского квантометра — ЭВМ для обработки результатов — сигнал технологам.

Металлурги неоднократно подчеркивали, что перевод проб в раствор обычно занимает 30-60 % общего времени анализа. Дальнейшее сокращение трудоемкости операций и усовершенствование экспресс-методов требовало резкого сокращения времени разложения навески анализируемого материала, а возможно, и полного отказа от перевода пробы в раствор, особенно в анализе высоколегированных сталей, специальных сплавов. Поэтому появились способы интенсифицировать разложение проб — автоклавы, воздействие микроволнового излучения и другие, а главное были развиты и внедрены методы, не требующие разложения проб. Это, естественно, уменьшало и погрешности анализа.

Уже к концу 1960-х гг. точность экспрессных методов анализа выросла настолько, что стала приближаться к точности маркировочных и арбитражных анализов тех же объектов. А позднее были созданы новые автоматизированные системы экспресс-контроля, позволяющие очень быстро получать данные о содержании микрокомпонентов в расплавленном металле фактически без пробоотбора и без растворения пробы. Такие системы были применены на ряде предприятий для контроля конвертерной выплавки стали.