高頻感應爐的加熱方式是通過電子管振蕩電路產生高頻電磁場,然后加到樣品之上,對樣品進行感應,產生渦電流(渦流),從而產生焦耳熱,使樣品迅速升溫熔化,所以稱為高頻感應爐。 高頻爐燃燒性能穩定,操作方便,自動化程度高,如與紅外分析儀相配套。將會取得準確可靠的碳硫分析結果。
1. 高頻感應爐對添加劑 的要求
⑴ 選用添加劑是導電導磁材料,在燃燒過程中是放熱反應,它與樣品氧化物熔融時形成互熔的流體。揮發物不吸附CO2和SO2。
⑵ 添加劑中碳、硫含量要低,ω(C)<0.001%、ω(S)<0.0005%。碳、硫空白值越小越好。
⑶ 添加劑與樣品氧化熔融時,對坩堝無腐蝕作用,以免在燃燒過程中坩堝開裂、滲漏。
⑷ 添加劑鎢的粒度控制在 0.84~0.42㎜之間,孔隙度15%左右,表面致密光滑,這樣可防止氧氣流吹擾,又能快速氧化燃燒,還可減少表面吸附。
2.鎢粒添加劑 鎢粒是高頻爐常用添加劑,它的特點是:
(1)鎢是zui難熔化的金屬,它的熔點為3380℃。電弧溫度才能將鎢熔化。由此,電燈泡中常用鎢絲。它能用作添加劑,是因為鎢容易氧化。而鎢的氧化,鎢粒在溫度高于650℃時通氧就開始氧化并發出大量的熱。化學反應式如下:
1W+3/2O2=WO3,ΔH=-840.11KJ•mol
此反應具有發熱值高、反應速度快,生成疏松狀的WO3。
(2) 三氧化鎢,屬酸性氧化物。它的生成有利于CO2和SO2的釋放,其熔點 1473℃,沸點大于1750℃。WO3有一個重要特性,即溫度在900℃以上有顯著的升華,有部分WO3揮發。由于WO3的逸出,增加了碳硫的擴散速度,使試樣中碳、硫充分氧化。揮發WO3的在700~800℃又轉化為固相,覆蓋在管道中尚存的Fe2O3上,阻止了SO2催化轉化為SO3,防止了管道對硫的吸附,從而保證了碳、硫分析結果的可靠性。另外鎢空白值低,可用于低碳、低硫的測定。因此,鎢粒添加劑在高頻爐燃燒中得到廣泛應用。
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