实验室碳硫分析的工作原理以及办法

    碳和硫是确定钢铁产品规格和质量的二个重要元素。一般碳含量高于2.0%以上的叫做铁，低于2.0%的叫钢。通常把碳含量高于0.60%的钢叫高碳钢，碳含量在0.25%～0.60%之间的钢叫中碳钢，碳含量小于0.25%的钢叫低碳钢，碳含量小于0.03%的叫工业纯铁。

    碳对钢铁的性能起着重要的作用:随着碳含量的增加，钢的硬度和强度提高，其韧性和塑性下降；反之，碳含量减少，则硬度和强度下降，而韧性和塑性增加。碳硫分析仪是企业理化分析室中的一种常用计量器具，用于对金属和非金属材料中的碳和硫元素含量进行定量分析，速度快，性能稳定，操作简便。广泛应用于冶金，铸造，机械，铁路等工矿企业，产品质检所，大专院校，科研院所，可以方便快捷的进行原料验收、炉前分析、成品检验等阶段的分析测试。

    硫在钢铁中是一种有害物质，会恶化钢铁的质量，降低其力学性能及耐蚀性、可焊性。特别是钢中的硫，若以硫化铁的状态存在时，由于它的熔点低(1000℃左右)，会引起钢的“热脆”现象，即热变形，高温时工作产生裂纹，影响产品的质量和使用寿命。所以，钢中的硫含量越低越好。一般要求，普通钢中的硫含量小于0.050%,工具钢中的硫含量小于0.045%，而上等钢中的硫含量要小于0.020%。

    鉴于碳硫含量对钢铁质量和性能的重要作用，因此检测钢铁中的碳硫含量，即碳硫分析具有重要意义。

    钢铁中的碳硫元素在高温下(1200℃～1400℃)通氧燃烧。均能转化为气体，生成CO2和SO2，这就是燃烧法分析碳硫的基础。

    碳硫分析的原理，就是将试样在高温炉中(如电阻炉也称管式炉、电弧炉、高频感应燃烧炉等)通氧燃烧，生成并逸出CO2和SO2气体，用此法实现碳硫元素与金属元素及其化合物的分离，然后测定CO2和SO2的含量，再换算出试样中的碳硫含量。一般的测定方法有以下几种：

    1.红外检测法：试样中的碳、硫经过富氧条件下的高温加热燃烧，氧化为CO2、SO2气体。气体经处理后进入各自的吸收池，对相应的红外辐射进行吸收，由探测器转发为信号，经计算机处理输出结果。此方法具有准确、快速、灵敏度高的特点，高低碳硫含量均使用，采用此方法的红外碳硫分析仪，能快速、准确地测定钢、铁、合金、有色金属、稀土金属、水泥、矿石、焦碳、煤、炉渣、陶瓷、铸造型芯砂以及其它材料中碳硫两元素的质量分数。该系列仪器是国内、外先进技术融合的结晶，集光、电、计算机、分析技术为一体的新技术产品，测量范围宽，抗干扰能力强，性能可靠，自动化程度�%