[发明专利]一种钢样在线成分快速分析装置及钢样在线分析方法

说明书

本发明公开了一种钢样在线成分快速分析装置，包括：光源发射装置、用于将光源聚焦后照射在钢样上以激发其产生等离子体的光源聚焦装置、用于在等离子体的产生和传输过程中使其与空气隔绝的吹气保护装置、用于接收和分析等离子体成分的成分分析装置和控制装置，控制装置用于控制光源发射装置发射光源、用于控制吹气保护装置进行吹气保护、用于控制成分分析装置进行成分分析，光源为激光，光源发射装置与光源聚焦装置连通，控制装置分别与光源发射装置、吹气保护装置、成分分析装置连接。本发明还公开了基于上述钢样在线成分快速分析装置的钢样在线分析方法。通过利用本方法对钢样在线成分快速分析装置进行操作，可实现对钢样快速无损检测。

技术领域

本发明涉及钢样分析技术领域，更具体地说，涉及一种钢样在线成分快速分析装置。此外，本发明还涉及一种基于上述钢样在线成分快速分析装置的钢样在线分析方法。

背景技术

随着钢铁制造业的不断发展，人们越来越多的关注于如何缩短钢铁的生产周期和提高钢铁的生产质量。在钢铁的冶炼过程中，一般会需要经过多次对钢水取样分析以确定其成分，再根据钢水的分析结果来指导炼钢的补吹和出钢过程，从而保证钢铁的生产质量，因此，对钢水成分的分析是确保钢铁生产质量的至关重要的环节。

现有技术中，钢厂大多先对液态钢水取样，当液态钢水样品冷却至固态后，再对固态钢水样品应用直读光谱法进行成分分析，该过程采用电火花作为激发光源，并需要配置占地面积庞大的炉前分析化验室，还需要经过送样、磨样等操作。此外，在对固态钢水样品进行检测时，对检测环境的温度、湿度、粉尘、吹氩等有严格要求。而且，利用电火花激发的光斑面积较大，整体检测时间大约为5至10分钟，也即检测周期长。并且，电火花还会在固态钢水样品的表面留下痕迹，损坏其完整性。

综上所述，如何提供一种能实现钢样快速无损检测，并对检测环境要求低的装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种钢样在线成分快速分析装置，其可实现对钢样的快速无损检测。

本发明的另一目的是提供一种基于上述钢样在线成分快速分析装置的钢样在线分析方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种钢样在线成分快速分析装置，包括：用于发射光源的光源发射装置、用于将光源聚焦后照射在钢样上以激发其产生等离子体的光源聚焦装置、用于在等离子体的产生和传输过程中使其与空气隔绝的吹气保护装置、用于接收和分析等离子体成分的成分分析装置和控制装置，控制装置用于控制光源发射装置发射光源、用于控制吹气保护装置进行吹气保护、用于控制成分分析装置进行成分分析，光源为激光，光源发射装置与光源聚焦装置连通，控制装置分别与光源发射装置、吹气保护装置、成分分析装置连接。

优选的，吹气保护装置的一端与光源聚焦装置连通，另一端与成分分析装置连通，吹气保护装置设有用于气流和等离子体流动的气流通道、用于吹入保护气的气管接头，保护气为惰性气体。

优选的，吹气保护装置的内部设有用于聚焦等离子体的凸透镜。

优选的，光源发射装置、光源聚焦装置、成分分析装置安装在基准面板上；基准面板为整板，或基准面板为多个板组装，以调节光源的聚焦高度和成分分析装置接收等离子体的高度。

优选的，光源聚焦装置包括用于改变光源照射路线的镜片、用于聚焦改变路线后的光源使其照射在钢样上的镜头、分别与镜片和镜头连接并用于将光源聚焦装置固定安装于基准面板的安装座，安装座与光源发射装置的光源出口通道连通，安装座与吹气保护装置连通。

优选的，镜片为离轴抛物镜。

优选的，安装座与基准面板之间通过固定支架连接，安装座与固定支架之间为螺钉连接，固定支架与基准面板之间为螺钉连接。