【摘要】 随着炉渣中 CaF2 或 MgO 含量的增加，研究了 5 000 或 10 000 K 时等离子体的成分，结果表明：除5 000 K的Ca I和CaF2之间外，炉渣和等离子体之间的成分均呈线性关系。

随着对钢材质量的严格标准和高生产率，对电弧炉和钢包炉更快、更方便的炉渣成分分析的需求已成为工业钢厂的一个主要问题[1-3]。为了克服炉渣取样和炉渣成分分析结果之间的时间延迟，需要进行在线炉渣成分分析。这种可用于在线分析并且对炉渣成分化学敏感的方法是光学发射光谱法。在这项工作中，在工业钢包炉中测量了电弧的光发射，并将其用于炉渣成分分析。重点讨论 CaF2 和 MgO，因为 CaF2 是钢包处理中常见的添加材料，高 MgO 含量意味着钢包耐火衬里会溶解到炉渣中。通过将发射线比率分别与 XRF 分析的 CaF2/MgO 和 MnO/MgO 比率进行比较来进行分析。结果表明，钙、镁、锰的几种原子发射线可用于评价炉渣中的CaF2/MgO和MnO/MgO比率。结果发现，Ca I 发射线得出的等离子体温度与炉渣中 CaF2 含量呈非线性关系。此外，通过平衡成分计算确定和研究了不同等离子体温度下分子渣成分的解离途径，以确定渣与等离子体成分之间的关​​系。使用三个光谱仪通过电弧的光发射评估了炉渣中的 CaF2、MgO 和 MnO 含量。测量活动分两部分进行，第一部分没有任何额外的设备，第二部分使用特殊的聚光透镜。无需镜头即可分析可见光和近红外光谱，而测量紫外线中的发射线则需要镜头。通过 UV、VIS 和 NIR 分析，总共发现 11 条钙线、7 条镁线和 1 条锰线适用于推导 XRF 和 OES 分析之间的相关性。此外，用四条 Ca I 线测定的等离子体温度与炉渣中 CaF2 含量呈非线性关系。使用 HSC Chemistry 软件确定了主要炉渣成分随等离子体温度升高的分解途径，以研究其原子和离子成分的解离途径。值得注意的是，除了 SiO 之外，炉渣成分在 5 000 K 时大部分都处于原子形式。随着炉渣中 CaF2 或 MgO 含量的增加，研究了 5 000 或 10 000 K 时等离子体的成分，结果表明：除5 000 K的Ca I和CaF2之间外，炉渣和等离子体之间的成分均呈线性关系。

[1] M. Fernandes, J. C. Pires, N. Cheung and A. Garcia: Mater. Charact., 51 (2003), 301. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2004.01.003

[2] A. Rađenović, J. Malina and T. Sofilić: Adv. Mater. Sci. Eng., 2013 (2013), 198240. https://doi.org/10.1155/2013/198240

[3] A. N. Conejo, F. R. Lara, M. Macias-Hernández and R. D. Morales: Steel Res. Int., 78 (2007), 141. https://doi.org/10.1002/srin.200705871

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