[实用新型]一种钒氮合金碳含量的检测装置

说明书

（一）技术领域

本实用新型涉及一种钒氮合金碳含量的检测装置。

（二）背景技术

钒氮合金是一种新型合金添加剂，可以替代钒铁用于微合金化钢的生产。氮化钒添加于钢中能提高钢的强度、韧性、延展性及抗热疲劳性等综合机械性能，并使钢具有良好的可焊性。在达到相同强度下，添加氮化钒节约钒加入量30-40%，进而降低了成本。

以建筑业为例，使用钒氮合金化技术生产的新三级钢筋，因其强度提高，不仅增强了建筑物的安全性、抗震性，而且还可以比使用二级钢筋节省10%～15%的钢材。仅此一项，我国每年就可少用钢筋约750万吨，相应少开采铁精矿约1240万吨，节约煤炭660万吨，节约相关辅助原料330万吨，同时大量减少了二氧化碳和二氧化硫等废气的排放，收到资源节约和环境保护的双重效益。 

钒氮合金可用于结构钢，工具钢，管道钢，钢筋及铸铁中。钒氮合金应用于高强度低合金钢中可同时进行有效的钒、氮微合金化，促进钢中碳、钒、氮化合物的析出，更有效的发挥沉降强化和细化晶粒作用。

钒氮合金最为添加剂使用，对其碳含量具有较高的要求。现有的测定碳含量的方法，是采用红外吸收法测定。此种测定方法设备投入大，测定成本高；设备一旦出现故障，维修困难。

（三）发明内容

本实用新型在于克服上述不足，提供一种设备投入低、操作简单，结果准确、出现故障便于维修的钒氮合金碳含量的检测装置。

本实用新型的目的是这样实现的：一种钒氮合金碳含量的检测方法，其特征在于：它包括氧气瓶、KOH洗气瓶、浓H2SO4洗气瓶、碱石棉干燥塔、卧式炉、瓷舟、瓷管、除硫器、吸收器和滴定管；

所述瓷管设置于卧式炉内，所述瓷舟设置于瓷管内；

所述氧气瓶出口与KOH洗气瓶进口相连，所述KOH洗气瓶出口与所述浓H2SO4洗气瓶进口相连，所述浓H2SO4洗气瓶出口与碱石棉干燥塔进口相连，所述碱石棉干燥塔出口与瓷管进口相连，所述瓷管出口与除硫器进口相连，所述除硫器出口与所述吸收器进口相连，所述吸收器上方设置有滴定管。

在本实用新型中，钒氮合金试样在高温氧气流中燃烧后，将生成二氧化碳、二氧化硫等混合气体，混合气体流经除硫器，导入含有百里香酚酞指示剂的乙醇—乙醇胺—氢氧化钾吸收溶液中吸收，并滴定。  

本实用新型检测方法的反应机理如下：

1、氧气处理过程中：

首先将影响结果的CO2去除，其反应方程式为：

CO₂＋2KOH＝K₂CO₃＋H₂O；然后进行干燥处理。

2、燃烧过程中产生CO2、SO₂混合气体：

C＋O2＝CO2↑；

MC＋O2＝Mx Oy＋CO2↑；

S＋O₂＝SO₂↑；

3、通过除硫器，除去影响滴定结果的SO2，其反应为：

SO₂＋MnO₂＝MnSO₄

4、吸收滴定：

C₂H₅OH＋KOH＝K₂H₅OH＋H₂O；

C2H5OK＋CO2＝KC2H5CO3；

NH2C2H4OH＋CO2＝HOC2H4NHCOOH；

HOC2H4NHCOOH＋C2H5OH＝HOC2H4NHCOOK＋C2H5OH。

在氧气处理过程中，去除影响结果的CO2和水；采用除硫器，去除钒氮合金试样中的含硫杂质，抗干扰能力强，保证了测定结果的准确性。

本实用新型的有益效果是：

1)采用非水滴定法测定碳含量，与红外吸收法测定比较，其测定结果无明显差异，相对平均偏差﹤0.2﹪ 。

2)设备投入低，抗干扰能力强，操作简单，易观察，分析结果准确，设备出现故障便于维修，检测样品范围广。

（四）附图说明

图1为本实用新型一种钒氮合金碳含量的检测装置示意图。

图中：

氧气瓶1、流量计2、KOH洗气瓶3、浓H2SO4洗气瓶4、碱石棉干燥塔5、卧式炉6、瓷舟7、瓷管8、控制器9、铂铑热偶10、除硫器11、吸收器12、滴定管13。

（五）具体实施方式