Газового хроматографа ЛХМ-8МД

 

Газовая проба вводится в поток газа – носителя с помощью крана – дозатора 5. Последний обеспечивает постоянство объема пробы (в выполненных работах 0,1212 см³).

Перед вводом пробы входной канал крана-дозатора продувается газом- носителем с контролем по барботированию воды в склянке 12.

При исследовании состава атмосферы литейной формы (для даль- нейшего расчета её окислительно - восстановительного потенциала) пробы газа из разных точек отбирались с помощью медицинского шприца типа “Рекорд” и вводились в кран-дозатор иглой через резиновую мембрану.

На хроматограмме (рис.2), благодаря постоянному объему пробы, мерой объективного содержания компонента является высота пика.

Известны и другие конструкции хроматографов, причем в последнее время выпускаются приборы с автоматической дешифровкой параметров пиков хроматограммы с помощью встроенных микропроцессорных устройств.

 

 

Рис.2. Примерный вид хроматограммы

 

Класс точности автоматических газоанализаторов находится в пределах 2... 5.

При отборе и хранении пробы металла с целью последующего контроля концентрации растворенных в нем газов (водорода, азота, кислорода) необходимо предотвратить диффузионное выделение в атмосферу и потерю анализируемых газов пробой. Для этого пробы металла немедленно после отбора из ванны плавильной печи или разливочного ковша нужно закалить в деаэрированной воде, а затем хранить в жидком азоте.

Известно, что растворимость газа в расплавленных металлах согласно закону Сивертса:

[Г] = к_г· ,

где Р _2Г - парциальное давление данного газа над поверхностью металла;

к_г - константа растворимости, зависящая от природы газа и металла, а также от температуры.

Экстракцию газа осуществляют следующими методами:

1) плавлением пробы в вакууме;

2) то же – под током инертного газа;

3) восстановительным плавлением.

Первые два из перечисленных методов непосредственно понижают парциальное давление анализируемых газов над металлом, и эти газы выделяются из пробы для последующего их определения соответствующими газоаналитическими детекторами. Из состава последних чаще используются катарометры (по теплопроводности анализируемого газа) и детекторы инфракрасного поглощения. Для разделения компонентов анализируемой газовой смеси применяются сорбционные методы газовой хроматографии.

Метод восстановительного плавления пробы в графитовом тигле применяется для определения содержания в металле кислорода. Прочность находящихся в металле оксидов настолько высока, что для их разрушения и экстракции кислорода из пробы требуется нагревание последней до температуры, значительно превышающей 2000˚C. Поскольку это практически недостижимо, кислород выделяют из пробы в составе СО при существенно более никой температуре, благодаря реагированию оксидов металла с углеродом материала тигля по реакции

 

Me_mO_n+ n C = m Me+ n CO.

 

При этом непосредственно анализируют СО с дальнейшим пересчетом в концентрацию содержащегося в металле кислорода.

Литейная технология предъявляет сравнительно высокие требования к точности определения влажности песчано - глинистых и других формовочных и стержневых смесей. Допустимая погрешность измерения не должна превышать ± 0,5% Н₂О.

Влага входит в состав формовочных материалов в различных формах. Часть ее адсорбируется на поверхности зёрен материала и удерживается силами поверхностного натяжения. Избыточная влага вызывает скольжение зёрен относительно друг друга под действием внешних сил. Наконец, некоторое количество влаги оказывается химически связанным в форме кристаллогидратов связующих веществ.

Наиболее точно влажность можно определить ручным способом путём нагревания и высушивания навески испытуемого материала до постоянной массы. Однако этот метод требует значительной затраты времени (до трех часов).

В приборах автоматического контроля влажности преимущественно используются электрические методы измерения (табл. 1).

Электрический ток через формовочную (стержневую) смесь определяется выражением

I = I _сп + I _с + I _п ,

 

где I _сп – ток сквозной проводимости, обусловленный переносом электрических зарядов (практически – через раствор солей, кислот и оснований в воде);

I _с – ток смещения, вызываемый поляризацией зарядов частиц формовочного материала как диэлектрика;

I _п – ток потерь, в результате протекания которого электрическая энергия превращается в тепловую.

Таблица 1