第1章 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 钢铁溶液元素含量检测 3
1.2.1 微量元素测量现状 5
1.2.2 非激光诱导传统方法 7
1.2.3 激光诱导等离子体光谱法 8
1.3 AOD炉在线检测技术 9
1.3.1 副枪检测法 10
1.3.2 火焰检测法 10
1.3.3 炉气检测法 12
1.3.4 光谱检测法 13
1.4 本章小结 14
参考文献 14
第2章 AOD炉冶炼工艺与理论 18
2.1 AOD炉的冶炼过程 18
2.2 AOD炉的反应机理 18
2.3 脱碳的反应机理 19
2.3.1 脱碳的速率与温度、压力的关系 21
2.3.2 脱碳的数学模型 22
2.4 Cr的还原机理 24
2.4.1 Cr还原的热力学条件 24
2.4.2 Cr还原的热力学因素 26
2.5 本章小结 27
参考文献 27
第3章 温度在线检测 31
3.1 测温方式的选择 31
3.1.1 几种在线测温方法的比较 33
3.1.2 红外线测温方法 35
3.1.3 红外测温方式的选择 40
3.2 探测点的选取 44
3.2.1 顶枪测量 44
3.2.2 副枪测量 44
3.2.3 底枪测量 45
3.3 测温系统的实现 47
3.3.1 光学模块 47
3.3.2 信号检测电路的设计 53
3.4 定标与误差分析 57
3.4.1 红外系统的定标 57
3.4.2 误差分析 61
3.5 本章小结 62
参考文献 62
第4章 基于LIBS铁合金元素含量检测装置 64
4.1 铁合金元素含量检测装置 64
4.1.1 铁合金元素含量检测技术 64
4.1.2 LIBS分析技术的研究现状 68
4.1.3 元素含量检测装置 72
4.2 等离子体分析的光谱机理 76
4.2.1 等离子体的形成过程及其性质 76
4.2.2 等离子体辐射机制及其光谱特征 77
4.2.3 等离子体展宽机制 80
4.2.4 等离子体温度的测量 81
4.2.5 激光与样品相互作用机理研究 83
4.3 光谱检测装置性能影响分析 86
4.3.1 光谱仪影响 86
4.3.2 环境气体的影响 89
4.3.3 不同延迟时间的影响 90
4.3.4 激光器的影响 90
4.3.5 激光能量对最佳延迟时间的影响 94
4.3.6 几何光路影响 97
4.3.7 激光聚焦点高度 98
4.4 实验激光双脉冲激发等离子体技术分析 99
4.4.1 激光双脉冲LIBS实验过程 100
4.4.2 激光双脉冲实验中C元素的定标曲线 100
4.5 本章小结 102
参考文献 102
第5章 铁合金中碳元素含量定量分析 105
5.1 C元素含量检测机理 105
5.1.1 C谱线的选取 105
5.1.2 元素含量模型的建立 106
5.1.3 元素分析实现过程 108
5.2 特征谱线标定 109
5.2.1 采用协方差法进行自动寻峰 110
5.2.2 谱线中对应元素的标定 111
5.2.3 去除光谱曲线的重叠干扰 112
5.2.4 实验和测试结果 114
5.3 本章小结 116
参考文献 116
第6章 AOD炉其他元素含量检测 117
6.1 其他元素含量检测的意义 117
6.2 紫外区含量测量定量分析理论 121
6.2.1 紫外区定量分析的方法 121
6.2.2 光谱分析误差来源及基于干扰系数K值的分析 129
6.2.3 谱线拟合法 133
6.2.4 基于自适应滤波技术的谱线分析模型 135
6.2.5 卡尔曼滤波算法 141
6.3 Cr元素的测量 144
6.3.1 特征谱线的确定 144
6.3.2 定标模型确定 145
6.3.3 实验结果 148
6.4 Mn元素的测量 148
6.4.1 特征谱线的确定 148
6.4.2 定标模型确定 149
6.4.3 实验结果 152
6.5 Si元素的测量 152
6.5.1 特征谱线的确定 152
6.5.2 定标模型确定 153
6.5.3 实验结果 154
6.6 本章小结 155
参考文献 156
第7章 总结与展望 157