马翠红，肖磊

( 华北理工大学 电气工程学院，河北 唐山 063009 )



基于LIBS技术的钢水中Mn定量分析优化方法

马翠红，肖磊

( 华北理工大学 电气工程学院，河北 唐山 063009 )

激光诱导击穿光谱技术；Mn元素；传统定标法；内标法；定标曲线

应用激光诱导击穿光谱技术测量钢水成分中的Mn元素，对其进行定量分析及优化。实验结果表明，最适合采样的延迟时间为2.0 μs，最适合的激光束聚焦位置在钢水表面以下3.5 mm处。应用传统定标法，内定标法2种方法进行测量，经过实验数据对比发现，应用内定标分析方法得到的模拟曲线相关度数据R2为0.998，明显高于传统定标法得到的模拟曲线相关度指数。所以该项研究应用内定标建立相应的定标曲线，计算得到Mn的检测限是0.005%。

固体钢中有多种微量元素，不同的微量元素在很大程度上影响着钢的性能，因此在炼钢的过程中，钢水成分的在线监测与调整控制十分重要。以前检测钢水的成分需临线取样，不能实现在线检测分析，不仅过程复杂、时间长，而且把握不准调整时间。

激光诱导击穿光谱分析技术具有快捷、在线、不需要提前对样品进行处理，能够对气、液、固等多种状态进行同时分析等优势。现在LIBS技术是一项很有潜力的钢水成分在线分析技术。在固体钢冶炼时，Mn元素是脱氧剂和脱硫剂，硫(S)和磷(P)都是钢中的有害成分，过高的磷和硫含量会导致钢的强度急剧下降，会导致钢材变脆。然而Mn能提高钢的强度，能消弱和消除硫的不良影响，并能提高钢的淬透性，因此，严格控制钢水中的Mn元素，将直接影响到钢品质的好坏。……