Žáruvzdorné materiály, jak již název napovídá, obecně označují suroviny používané k výrobě součástí vhodných do vysokoteplotních podmínek při provozních teplotách nad 1200 °C (2192 °F). Obecně se používají ve vysokoteplotních procesech v široké škále průmyslových odvětví, včetně ocelářství, výroby neželezných kovů, stavebních materiálů, chemického průmyslu, energetiky, ochrany životního prostředí a leteckého průmyslu.
Žáruvzdorné materiály se běžně používají v procesech kontinuálního lití, například ve vyzdívkách mezipánví, zátkových tyčích, kluzných deskách, tryskách a dalších dílech. Mezi běžné žáruvzdorné materiály používané pro tento typ aplikací patří cihly s obsahem hliníku, zirkonu a uhlíku, cihly s obsahem hliníku a uhlíku a cihly s obsahem hliníku, hořčíku a uhlíku.
Určení chemického složení žáruvzdorných materiálů má zásadní význam pro zajištění jejich kvality, funkčnosti a vhodnosti pro konkrétní vysokoteplotní aplikace. Při kontrole žáruvzdorných materiálů se běžně testují:
- Oxidové suroviny
- Hotové produkty
Zde porovnáváme dvě metody prvkové analýzy používané ke kontrole žáruvzdorných materiálů, přičemž zdůrazňujeme požadavky na přípravu jejich vzorků, účinnost kontroly a výsledky testů.
Porovnání metod prvkové analýzy pro kontrolu žáruvzdorných materiálů
Běžně používanou metodou prvkové analýzy v laboratoři je acidobazická titrace. Pomocí této mokré chemické analýzy však může jeden technik v laboratoři získat výsledky maximálně pro 2 až 3 vzorky denně.
V současném odvětví s vysokými požadavky na pravidelné testování a kontrolu vstupních materiálů je zátěž způsobená interním testováním pro společnosti vyrábějících žárovzdorné materiály velmi omezující. Účinnost tradičních titračních metod je přitom vzhledem k časové a pracovní náročnosti relativně omezená.
Přenosné rentgenové fluorescenční analyzátory, známé také jako pXRF, poskytují účinnou a přesnou metodu měření obsahu prvků v žárovzdorných materiálech. Technici mohou získat výsledky jednotlivých kontrol již během pěti minut a zároveň splnit požadavek na chybovost v rozmezí ±10 %.
Uveďme si stručný souhrn obou metod:
| Kontrolní metody | Příprava vzorku | Účinnost kontroly |
|---|---|---|
| Chemická titrace | Uzemněte velké vzorky a zkontrolujte je pomocí chemických reakcí (destruktivní metoda) | Lze zkontrolovat 2–3 vzorky denně. |
| pXRF | Pomocí rentgenového záření otestujte malý vzorek na každé ze šesti stran a poté stanovte průměrnou hodnotu (nedestruktivní metoda) | 5 minut na jeden vzorek |
Porovnání požadavků na přípravu vzorku a účinnosti detekce mezi metodou pXRF a chemickou titrací.
Nyní se podívejme na výsledky. Níže je uvedeno srovnání procentuálního obsahu oxidu hlinitého (synteticky vyrobeného, Al2O3) zjištěného v hotových produktech:
Srovnání výsledků detekce pomocí Vanta Core pXRF (50sekundové testy, zprůměrované) a výsledků titrační metody.
V tomto případě byl při testu pXRF použit model Vanta Core (V2CA). Z grafu je patrné, že mezi zprůměrovanými výsledky kontroly pXRF a laboratorními výsledky z metody chemické titrace existuje určitá lineární závislost, což potvrzuje spolehlivost kontroly pomocí analyzátoru pXRF. Přístroj pXRF dokáže po jednoduché kalibraci zobrazit požadované hodnoty.
Výsledky testu pomocí přístroje Vanta pXRF ukazují procentuální obsah oxidu hlinitého (Al2O3) v žáruvzdorném materiálu.
Přenosná technologie XRF umožňuje dosáhnout nedestruktivních, přesných a rychlých výsledků prvkové analýzy. To vede k výraznému zvýšení účinnosti kontroly žárovzdorných materiálů. Chcete-li se podívat, jak to funguje v praxi s přenosným XRF analyzátorem nové generace Vanta Core, obraťte se na náš tým a objednejte si ukázku.
Související obsah
Protokoly o zkoušce materiálu v kovovýrobě Komplexní průvodce
E-kniha: Cyklus zpracování kovů
5 důvodů, proč pro prvkovou analýzu zvolit XRF analyzátory Vanta Max a Core
