АНАЛИТИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИБОРОВ ФИРМЫ "LECO"

Современные технологии производства металлов требует оперативного определения содержания газов и других примесей в полуфабрикатах и готовой продукции. В условиях конкурентного сбыта продукции необходима также ее быстрая и надежная сертификация, включающая химический и фазовый анализ материалов.

Фирма "LECO" более полувека назад одной из первых предложила производителям инструменты для быстрого и точного определения состава, структуры и свойств металлов.

Основанная в США в 1936 году, она сконструировала и изготовила простейший титра тор для анализа углерода в металле. Вскоре фирма стала выпускать анализаторы серы, кислорода, азота, водорода и их комбинации. Анализ газов в металлах долгое время был единственным направлением в деятельности фирмы. Однако в середине 60х годов, в связи с возросшими потребностями других отраслей промышленности в сертификации продукции, фирма постепенно переходит к выпуску приборов для анализа газов в органических материалах, спектральному анализу металлов, приборам для определения структуры и свойств материалов (микроскопы, анализаторы изображения, твердомеры). В настоящее время практически все запросы материаловедения могут быть удовлетворены приборами фирмы "LECO".

Сейчас американская фирма "LECO Corp.”имеет 19 филиалов в разных частях света, включая Австралию, ЮгоВосточную Азию, Южную Америку, действующих как самостоятельные фирмы и имеющих, в свою очередь, свои дочерние предприятия. В частности, Московский Центр фирмы "LECO" является таким же филиалом Германской фирмы "LECO Instruments GmbH", как соответствующие отделения в Дании, Швейцарии, Австрии и ряде бывших социалистических стран.

Таким образом, каждый пользователь, каждый потенциальный покупатель приборов фирмы имеет возможность быстро получить консультацию, выбрать прибор и заключить контракт на его закупку. При получении нового прибора наши сервисинженеры запускают его в работу, берут на гарантийное обслуживание, обучают операторов работе с прибором. В течение всего срока эксплуатации приборов, а некоторые из них работают на предприятиях бывшего СССР уже более 20 лет, пользователи могут приобрести запчасти, расходуемые материалы, воспользоваться услугами сервис инженеров по профилактике и ремонту прибора.

Основные группы приборов фирмы "LECO"

Как известно, анализаторы фирмы "LECO" определяют 5 основных элементов в металлах: О, N, Н, С, S, причем существуют приборы как для раздельного определения этих элементов, так и сочетаний кислород — азот, углерод — сера. Анализатор кислорода марки RO416DR может определять содержания от единиц ppm до десятков процентов кислорода, например кислород в оксидах металлов.

Анализатор ТС436 специального исполнения кроме кислорода и азота может определять еще и аргон. Точность определения О, N, С, S составляет десятые доли ppm, причем для серы сейчас создан прибор марки CS 444LS, определяющий ее с точностью до сотых долей ppm. Точность определения водорода — тысячные доли ppm. Время анализа может быть сокращено до 30—40 с, что важно при экс прессанализах непрерывных процессов и управлении технологией выплавки металла.

Все приборы управляются встроенными компьютерами, что позволяет задавать различные программы анализа и менять их одним нажатием клавиши: запоминать массу до ста заранее взвешенных образцов; идентифицировать образцы по различным параметрам и осуществлять по ним поиск в базе данных; получать данные хода анализа в графическом виде; статистически обрабатывать результаты и хранить их в базе данных.

Коллективом научных работников Российской Академии Наук, сотрудничающих с фирмой 228 "LECO”, в настоящее время практически закончена разработка аналитической программы для прибора ТС436, которая позволяет не только определять общее содержание кислорода в образцах, но также идентифицировать оксиды. Данная программа, в отличие от всех предыдущих попыток, основана не столько на математической обработке кривой хода анализа, сколько на термодинамическом расчете параметров процесса. Эта новая уникальная программа позволяет определить фазовый состав металла и, что самое главное, с высокой точностью предсказать его свойства.

Фазовый состав материалов можно также определить при помощи нового анализатора углерода, позволяющего по кривой хода анализа разделить свободный, связанный, графи тизированный и аморфный углерод, определить свободную и кристаллическую влагу в органических и неорганических материалах. Этот прибор используется главным образом на предприятиях, изготавливающих карбиды, в геологии, а также для определения содержания углерода на поверхности проката.

Для анализа углерода создан целый класс приборов, например прибор марки WR112 с управлением при помощи микропроцессора: достаточно простой, высокоточный и относительно дешевый, применяемый главным образом в цехах при рутинном анализе продукции, или прибор марки ЕС12 ("экономичный углерод") — с ручным управлением, высокой точностью и низкой стоимостью.

Следует отметить, что фирма "LECO" всегда предлагает широкий выбор приборов различного класса и различных поколений: от утонченных, управляемых компьютером автоматизированных приборов для анализов и исследований— это глаьным образом приборы 400й серии, до простых, но не менее удобных и точных приборов сотой и двухсотой серии, которые значительно дешевле.

В последнее время большое внимание было уделено разработке и совершенствованию прибора для спектрального анализа металлов.

Главным преимуществом разработанного фирмой прибора по сравнению с многочисленными аналогами является то, что в нем использован принципиально новый метод возбуждения— в тлеющем разряде низкотемпературной плазмы. Это дает, вопервых, возможность определения изменения состава от поверхности в глубь образца, что особенно важно для деталей с покрытием или обработанной поверхностью, а вовторых, позволяет одновременно определять любые концентрации от следов до десятков процентов благодаря линейной калибровке.

Принципиально новой является также открывшаяся возможность появления на европейском рынке прибора фирмы "LECO" для определения любых видов примесей методом сжигания образца в индукционно связанной плазме. Ранее этот прибор был запрещен для вывоза из США, так как является разработкой ВПК. Этот прибор обладает высоким разрешением спектра, а применение метода фотодиодной регистрации сигналов позволяет записать весь полученный спектр в память компьютера и обрабатывать его в дальнейшем по желанию пользователя.

Большое внимание фирма "LECO" уделяет выпуску приборов для металловедов: световые микроскопы полной конфигурации с поляризацией света, фазовым контрастом, светлым и темным полем, автоматические твердомеры и микротвердомеры с компьютерным управлением, что позволяет оператору, задав направление, шаг и нагрузку измерения > доверить все дальнейшие действия прибору и через несколько минут получить результат в графическом и табличном виде. Анализатор изображения фирмы "LECO" позволяет проводить подсчет параметров структуры по цветовому и яркостному контрасту с любого объекта— от микрошлифа или фотографии до насыпанных порошков или мелких предметов.

Выпускается также серия приборов для пробоподготовки: отрезные станки, в том числе с алмазными дисками, прессы, шлифо вальнополировальное оборудование. В середине 60х годов фирмой был разработан новый класс приборов для анализа тех же элементов О, N, С, S, Н в органических материалах. Прибор для определения больших концентраций серы и углерода марки SC444 применяется для анализа руды и продуктов ее переработки вплоть до металла. Такие приборы успешно работают на ряде металлургических предприятий и, в частности, на комбинате "Североникель".

Фирмой "LECO" разработан ряд приборов типовой лаборатории для сертификации углей и кокса. Лаборатория включает прибор для определения влажности, летучих примесей и зольности углей, прибор для одновременного определения водорода, углерода и азота из макронавески, анализатор серы, калориметр. Лаборатория соответствует стандартам ISO для сертификации угля и кокса и используется на угольных шахтах, тепловых станциях, металлургических предприятиях с полным циклом. В ближайшее время такая лаборатория заработает в Кемерово, в Центре сертификации углей и в тресте Якутуголь.

Эти приборы используются также для анализа нефти и ее производных, в геологии и строительстве для определения серы, углерода и влаги в почвах, глинах, цементе, осадках, слюдах, керамике.

В целом, использование приборов фирмы "LECO" позволяет, вопервых, оперативно управлять технологией изготовления продукции, проводя контрольные измерения в цеховых лабораториях; вовторых, сертифицировать качество продукции, повышая тем самым ее цену по согласованию с потребителем.

Методические разработки фирмы wLECO”

Специальная лаборатория в головкой фирме "LECO Corp.", США, разрабатывает методики анализа по следующим группам: по видам приборов: например, для анализатора водорода разработаны многочисленные методики анализа различных металлов; по элементам: например, по определению серы или азота в конкретном веществе; по типам веществ: например, конкретные металлы или пищевые продукты, в которых могут быть определены конкретные элементы или их комбинации на данных приборах данными методами.

Такая классификация позволяет во многих случаях легко решить конкретную проблему пользователя и, самое главное, проводить систематическую разработку новых методов анализа.

Таким образом, для любой области анализа разработано большое количество методик, детально описан метод анализа, его параметры, сходимость результатов, приведены примеры сделанных измерений.

Все разработанные методики публикуются в специальных информационных бюллетенях фирмы "LECO", на основании которых создаются каталоги методик, из которых можно видеть, что многие проблемы уже решены с помощью приборов фирмы "LECO".

Сертификация приборов фирмы "LECO"

В свое время, с появлением приборов фирмы "LECO" в бывшем СССР (середина 70х годов) они были включены в ГОСТ на анализ газов в металлах как одно из средств измерения. В настоящее время вся продукция фирмы выпускается по стандарту ISO 9002.

Аттестация лабораторий, включающих приборы фирмы "LECO", проводилась и проводится различными метрологическими центрами и институтами и не вызывает затруднений благодаря высокой точности анализа и сходимости результатов.

Один из ведущих аттестационных центров при Госстандарте РФ — ассоциация "Аналитика" начала разработку гостированных методик анализа металлов на основе приборов фирмы "LECO".

Анализ экономической практики предприятий бывшего СССР показывает, что в настоящее время прибыль предприятия зависит от спроса на его продукцию и от цены на эту продукцию, определяемую главным образом ее конкурентоспособностью. Ведущую роль при заключении соглашения о договорной цене играет соответствие продукции мировым стандартам и сертификация ее качества. Можно с уверенностью сказать, что приборы фирмы "LECO" играют основную роль в ценообразовании продукции металлургических предприятий, позволяя с высокой точностью и за короткий срок получить необходимые для сертификации результаты.

Авторы надеются, что в недалеком будущем приборы фирмы займут место в каждой крупной лаборатории или центре, помогут предприятиям в решении технологических или сертификационных задач.

СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ Черная металлургия России и стран СНГ в XXI веке. Т о м I, Москва 1994