基于樣本溫度補償的LIBS檢測對冶煉爐控制的影響研究.pdf

1、在合金冶煉過程中實時監(jiān)測元素含量變化，調節(jié)冶煉爐控制過程，對提高冶金生產效率和產品質量有重要意義。LIBS在線檢測技術憑借其在實時、原位及非接觸檢測方面的優(yōu)勢已經被廣泛應用于多個領域，在實際的應用中，它比較適合檢測溫度較為穩(wěn)定的樣本，而對溫度不穩(wěn)定的樣本，它的測量效果并不好。通過研究發(fā)現，合金冶煉過程中樣本溫度的變化存在一定規(guī)律，可以通過合適的方法進行補償，這就使LIBS在冶金檢測領域的推廣成為可能。
　　本文首先對LIBS冶金檢

2、測的技術背景和研究現狀進行概括。然后在實驗室條件下模擬合金的冶煉過程，對冶煉中合金溫度的變化進行實時監(jiān)測，繪制出合金溫度的變化曲線，并根據該曲線對樣本溫度的變化規(guī)律進行分析，介紹形成該溫度變化規(guī)律的原因。然后，文章研究了樣本溫度變化對LIBS測量光譜的影響，通過公式推導找出樣本溫度與光譜強度之間的關系，并在LIBS的冶金測量中增加合適的溫度補償來消除樣本溫度變化對LIBS測量精度的影響。另一方面，通過對實際的冶金現場進行研究，發(fā)現在實際

3、的冶煉過程中，隨著冶煉爐溫度的升高合金樣品表面通常會形成一層金屬蒸汽，而金屬蒸汽的形成會對LIBS的冶金檢測精度造成影響。通過研究發(fā)現，金屬蒸汽的產生量與樣本溫度之間也存在一定的聯系，同樣可以通過增加溫度補償來消除金屬蒸汽對LIBS冶金檢測的影響。最后，文章對傳統(tǒng)的冶煉爐控制系統(tǒng)進行研究改進，將樣本溫度補償方案應用到改進后的冶煉爐控制系統(tǒng)中，實現了對LIBS冶金測量進行實時溫度補償的目的，然后通過實際的工業(yè)冶煉對改進后的冶煉爐控制方案進