钢铁和铸造行业中的碳、硫检测分析

燃烧分析的样品制备包括不同的过程，例如从液体熔体制备样品、减小大样品（例如铁棒）的尺寸，或在分析前立即清洗样品（例如用丙酮清洗）。

从液体铁或钢制备样品的过程在DIN EN ISO 14284:2002或类似标准ASTM E1806中有所描述。熔体样品制备取决于要分析的铁基（例如生铁、铸铁、钢）和优选的取样工具。

常见的取样程序包括使用探针或用勺子取样，然后在模具中冷却样品。一些模具配置创建用于光谱分析的样品和一些额外的用于元素分析的针脚（参见ASTM E1806-09标准中的图2）。这样的模具只需要构造一次，然后可以使用多次。

当模具中没有针脚时，可以通过钻取较大的固体样品来获得用于C/S分析的样品。所需的钻取速度和进一步的细节列于上述ASTM和ISO标准中。

对于铁样品，通常不需要在开始碳或硫分析前立即进行样品制备（例如清洗）。重要的是，在铸铁生产或生铁样品期间采集的样品不应用丙酮或任何其他有机溶剂处理，因为这可能会改变石墨和铁（ASTM E1806）的分布，从而会伪造测量的碳含量。

其他基质，例如耐火材料，需要在燃烧分析仪测量其碳和硫浓度之前进行清洁步骤。ASTM E 1941建议从表面去除有机溶剂污染。

与电阻炉不同，感应炉不能设定恒定温度（如2000℃），坩埚内产生的温度受化学成分、加速剂和样品量以及氧化过程的强度的影响，但可以通过降低感应炉的施加功率来影响燃烧温度。为此，ElementRAC CS-i使用相位角控制器，此外，在降低的温度下可以更精确地分析铜或氧化镁等低熔点样品，这种提高的精度主要是通过减少坩埚内的溅射来实现的。

溅射样品通常在燃烧管中冷凝，使得束缚的碳和硫无法接近。除了正确选择加速剂外，还需要充足的氧气供应以保证碳/硫分析仪中的完全燃烧。ElementRAC CS-i的智能喷枪管理（ILM）在燃烧过程中对氧气供应进行强有力的控制。对于钢等固体金属样品，通过喷枪支持高氧气流量（180 l/h），使氧气流直接聚焦样品并确保完全燃烧。当氧气流直接聚焦在坩埚时，粉尘样品如细粉状陶瓷或砂子可能会被吹出坩埚，为了避免这种情况，氧气由仅冲洗坩埚室的第二次供应提供。在燃烧过程的后期（如20秒后），智能喷枪管理开关氧气喷枪以确保完全燃烧。

金属样品的燃烧会产生细微的灰尘，可能影响红外电池中的碳和硫的测量。为了防止灰尘沉积在分析仪内部，ElementRAC CS-i使用直接位于感应炉后面的小型网状金属过滤器。

这种过滤器布置在加热外壳中，可避免水痕量的任何冷凝，从而导致硫浓度过低的测量。由于样品的水分，以及样品中结合的氧化氢，在燃烧气体中发现水蒸气的痕迹。

没有加热的灰尘阱，水蒸气将在金属过滤器中冷凝并吸收气体二氧化硫。然后所形成的硫酸将不再可用于红外电池中的测定。

CS-i的加热灰尘阱确保水蒸气和气体二氧化硫完全转移到酐管中。这种酐管完全去除水蒸气，而不会对二氧化硫及其在红外电池中的测量产生任何负面影响。

在燃烧过程中，二氧化碳和二氧化硫是形成的主要反应产物。每个感应炉中都会形成非常少量的一氧化碳。
在标准的二氧化碳红外电池中不会检测到一氧化碳，如果没有额外的氧化过程，测定碳的结果会低于预期。
在将一氧化碳转化为二氧化碳时，通常使用不同的化学品，如氧化铜或铂等催化活性物质。ElementRAC CS-i使用与二氧化硅结合的铂基催化剂作为载体材料，这不仅确保了安全可靠的氧化，而且确保了合理的购买价格。CS-i中带温度控制的催化剂长度增加，不仅确保了安全可靠的氧化，而且确保了合理的购买价格。CS-i中带温度控制的催化剂长度增加，确保了碳分析的最大安全性。