钢液中氢含量的测定

0 前言

氢是炼钢过程中产生许多缺陷和造成失效的主要原因。VD炉的主要作用是真空脱气，利用真空泵对真空室进行抽真空，在真空状态下对钢液进行脱气，以降低钢液中氢、氮含量，同时利用钢渣界面反应进行脱硫处理。准确测定钢液中的氢含量是衡量VD炉脱气效果的一项主要技术指标。为了炼特钢的需要，经过VD处理后钢液中[H]的含量要求控制在每百克钢小于等于0.12ml.。杭钢昌兴电炉采用Heraeus 公司的浸入式直读定氢仪（Multi-lab Hydris System）来测定VD处理前后钢液中的氢含量。

1 Hydris定氢系统的测量原理
2 Hydris定氢系统的优点
2.1 采用热导率检测器（TCD）来监控氮载气体离开电热导线的热传导速度率，通过内置微处理器完成数据计算。测量的成功率高。系统精度: 在0~6ppm的测量范围内，误差 0.15ppm；在6~10ppm测量范围内，误差 0.20ppm。

2.2 对应于不同的钢种，氢活度系数fH 也不同。因此，对于钢号和冶炼温度变化大的钢厂，有必要采取不同的K/f系数。Hydris定氢系统提供一个RS-232串口供定氢仪表与二级计算机通讯用。测量前由操作人员手动输入炉号，钢号信息通过二级计算机网络取自化验室。仪表根据获得的钢号、钢温、测量数据，通过微处理器的运算，自动调整K/f系数，最终得出正确的氢含量。这有助于炼钢工人按所炼的号所要求的氢含量及时采取相应的措施。

2.3 仪表提供两个RS-232接口，供数据通讯之用，同时提供一个并口， 供接打印机。

2.4 测量范围在0.4~13ppm之间，测量时间在28秒~70秒之间，

2.5 测量记录保存容量为120条。

3　测量及操作顺序
3.1　检查气动柜氮气的进口压力及回路过滤器的使用情况、确认仪表画面右下脚闪烁光标指示为准备状态（READY）。

3.2　按下气动柜上的启动按钮或仪表上的F2键，系统开始工作，定氢枪口往外吹气。仪表屏幕上的吹气压力在不断上升。10秒左右，气动柜上的黄灯点亮，红灯保持。

3.3　小心安装探头，用力拧紧，但不可用力撞击。4~5秒后绿灯亮、红灯灭、黄灯保持。此时，仪表屏幕上的吹气压力在不断上升，到4500Pa左右，黄灯灭，只有绿灯亮，系统进入准备测量状态。

3.4　测量之前必须停止吹氩，使钢液平静1~2分钟。同时要避开在添加合金期间测量及避免添加合金后立刻进行测量。

3.5 小心提起定氢枪，插入钢液中，探头尽量保持垂直、插入钢液深度为300~400mm，把住抢托、保持平衡，不要左右晃动。在测量结束之前，绝对不能提起定氢枪，直到表示测量结束的红灯亮起（与此同时气动柜内蜂鸣器发出讯响）。

3.6　测量结束后，及时小心地取出探头，检查接触块是否清洁。放好定氢枪，不要把测完的探头留在定氢枪上，以免损坏定氢枪。

3.7 通过仪表内置微处理器的计算，氢含量显示在仪表屏幕上。

3.8　系统进入准备测量状态后（气动柜上绿灯亮），因故没有测量，系统在等待一段时间后会自动回复到启动状态。如需测量，则再做一次启动程序即可。在何时候按CLR+F2键都可中断测量工序。

4　影响氢含量测定的几个因素

在线定氢系统是一种高精度的检测仪表，操作不当，容易造成测量数据的不准确，同时也有可能对设备造成损坏。