多用炉碳势控制问题

shcd

对于多用炉来说，氧探头、露点仪、气体分析仪，这3种仪器都能监控碳势，所以是不是只要有其中1种监控碳势就可以了？这3种有什么区别和优劣吗？

xinht

个人理解所说的碳势这个概念，本质上测量的是炉内气相组成，就是重点关注的气氛中的一氧化碳、二氧化碳等等物相组成及比例，刚查了资料，通常的高温炉内测氧分压的原理来推算一氧化碳和二氧化碳等等的比例，实际上比不是直接测量，常见的二氧化硅氧分析仪的原理，大概解释一下，利用了二氧化锆在650℃以上高温所具有的氧离子导电特性产生的电势差来测量，当然参比的是空气中的氧含量，通常情况下，固体氧化物不具有导电性，属于绝缘体，只有在溶于水等介质中产生自由移动的离子和熔融状态下产生自由移动的离子后才能导电，但是二氧化锆又有一个特性，即便是在不能满足通常的两个情况下，在满足高温的情况下，遇到氧气也能通用产生导电的现场，产生电势差，类似于半导体，可能原因是因为物相组成以及晶体内原子排布以及缺陷等等原因引起，这里不在赘述细究。另外一个激光氧分析仪比较好理解，纯粹的利用光的发射接收，被氧原子影响衰减引起的电势差，通用也是间接测量炉内一氧化碳和二氧化碳的等等物相组成，气体分析仪可以理解为气相色谱，通过对炉内气氛进行取样，通过载气输送到吸收介质上或者溶解到另一种介质里边，然后改变条件分步骤让气体析出，进行测量，所以，个人理解这种是比较直接的测量办法。
总结，直接间接的测量都是为了反映炉内气氛组成，各有优势吧，不能说哪种方法绝对的好，有些方法更直接但是投资大，运行成本高，有些方法虽然比较简单间接，但是高效。

ljjsunny

这几种各自的优缺点，百度上有的，不用来论坛上请教。

dzkyx1314

   常用的就是氧探头，其它两种没有用过，氧探头方便省事，成本也不高。

weibo520

这个就看你的预算了，一般是用氧探头的，如果你预算充足可以配气体分析仪加以校准，同时可以预防氧探头突然失效，可以切换到气体分析控制

shcd

weibo520 发表于 2024-12-11 09:28
这个就看你的预算了，一般是用氧探头的，如果你预算充足可以配气体分析仪加以校准，同时可以预防氧探头突然 ...

好的 ，谢谢您的解答！

华敏氧探头

氧探头控制炉内碳势已经是经过长期的生产实践检验，多数情况下都是可靠且有效的方法，但CQI-9标准又明确提出需要使用其它手段检验和校准碳势，其意义何在？检验和校准碳势的正确方法又是什么呢？

氧探头的碳势与温度(T)、氧电势（Emv）和一氧化碳(CO)有关，可写成C%=f(T,Emv,CO)的函数关系，在生产条件下我们只要做到温度和CO含量保持不变，那么在这种条件下碳势就与氧电势成正相关，即氧电势越高，炉内碳势也越高，这时碳控仪表显示的碳势能比较真实反映炉内实际碳势。但若温控仪表显示温度有偏差或炉内CO含量不稳定时，虽碳控仪表显示碳势值没有变化，但并不代表炉内实际碳势没有发生变化。

例如：
1、温控仪表显示温度是930℃，实际炉温也是930℃，碳控仪上显示的碳势是1.10%。
2、温控仪表显示温度是930℃，但实际炉温是950℃，碳控仪的碳势依然显示的是1.10%。这两种情况，虽碳控仪表显示碳势均是1.10%，但显然第二种情况炉内实际碳势比1.10%要低。

此时，若用三气分析仪测量炉内气氛依旧可以发现两者有较大的不同。又如常见的氮甲醇气氛，由于载气配比的失衡导致CO浓度的变化而产生的虚假碳势，同样可借助三气分析仪进行辅助判断。

因此，在某一恒定温度、某一恒定载气配比下，炉内实际碳势总是和三组分气体成分相对应。故三气分析仪用作辅助验证碳势时，三组分气体成分和碳势的相关性对生产的指导更具有实际意义。

如何建立起三组分气体成分和碳势的相关性？下表1可以给出一个大致的参考：
1、首先，在设备无其它异常条件下，某一温度通过定碳确保炉内实际碳势和碳控仪表显示碳势值保持在公差范围内。
2、用三气分析仪测量此时三组分气体的成分（确保各气体成分在合理范围内，可参考表2，否则可认定此时炉内气氛为非平衡状态下气氛），该三组分气体的成分可认为是此温度和碳势下所对应炉内平衡状态的气氛。
3、同时记录氧电势值，载气配比、富化气、稀释气等流量信息。
4、定期记录此温度和碳势下三组分气体的成分。若检测的炉气各组分气体含量稳定，始终在微小范围内波动，就可以认定此时炉内实际碳势也在作微小的波动。若检测炉气成分和之前相比有较大的差异或波动较大时，此时应注意检查设备是否存在异常。故障排除的标志应是炉气成分又恢复至之前平稳状态。



炉气校验仪是诸如CQI-9等标准对气氛检验要求的生产设备。但由于热处理生产时，若温控仪表显示温度有偏差或炉内CO含量不稳定时，虽碳控仪表显示碳势值没有变化，但并不代表炉内实际碳势没有发生变化。这使过程控制受到了限制。使用武汉华敏便携式热处理炉气校验仪进行碳势的辅助验证，对炉内CO,CO2,CH4气氛含量的成分与碳势值进行对比，保证热处理渗碳气氛数据真实性。

初恋般的热处理

华敏氧探头 发表于 2024-12-11 14:59
氧探头控制炉内碳势已经是经过长期的生产实践检验，多数情况下都是可靠且有效的方法，但CQI-9标准又明确提 ...

有联系方式嚒，三气分析仪

华敏氧探头

初恋般的热处理 发表于 2024-12-12 11:11
有联系方式嚒，三气分析仪

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