燒結(jié)礦是高爐煉鐵主要原料,約占入爐料的90%,它的質(zhì)量優(yōu)劣直接影響高爐爐況和煉鐵產(chǎn)量。堿度是燒結(jié)礦的重要質(zhì)量指標(biāo),堿度的波動會引起高爐爐溫和造渣制度的波動,嚴(yán)重時會導(dǎo)致焦比升高和高爐產(chǎn)量下降,因此生產(chǎn)過程中需要對燒結(jié)礦堿度進(jìn)行檢測并將信息及時反饋到配料環(huán)節(jié)來調(diào)整燒結(jié)礦原料堿度。傳統(tǒng)的燒結(jié)礦堿度分析方法分析效率低,無法實時指導(dǎo)生產(chǎn),延長了生產(chǎn)周期并增加了煉鋼成本。激光誘導(dǎo)擊穿光譜（Laser Induced Breakdown Spectroscopy,LIBS）是一種新型的原子發(fā)射光譜檢測技術(shù),具有分析速度快、多元素分析、原位檢測等特點,符合燒結(jié)礦堿度的快速實時分析需求,但目前LIBS應(yīng)用于燒結(jié)礦堿度分析的研究鮮有報道。本文根據(jù)燒結(jié)礦樣品特性開發(fā)了一種基于LIBS的燒結(jié)礦堿度分析技術(shù),實現(xiàn)了對燒結(jié)礦堿度的快速檢測,主要研究內(nèi)容如下:（1）搭建多功能LIBS實驗平臺為了開展燒結(jié)礦堿度分析研究,研究影響燒結(jié)礦LIBS信號的因素,本文根據(jù)LIBS原理和燒結(jié)礦樣品的光譜特性,搭建了一套多功能LIBS實驗平臺。該平臺主要包括激光器、延時器、光譜儀、CMOS相機、ICCD相機以及三維位移臺等部件,... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

激光誘導(dǎo)擊穿光譜原理

LIBS 作為一種新型的原子發(fā)射光譜檢測技術(shù)，以其分析速度快、樣品損失元素同時分析等優(yōu)越性在燒結(jié)礦成分檢測方面具有廣闊的應(yīng)用前景，但是 在燒結(jié)礦成分檢測過程中，由于燒結(jié)礦樣品的物理特性如燒結(jié)礦表面凹凸、成分分布不均，導(dǎo)致被激發(fā)的等離子體在位置和形狀上發(fā)生偏差，對 LIB產(chǎn)生擾動，影響了 LIBS 信號的重現(xiàn)性，進(jìn)而對 LIBS 對燒結(jié)礦堿度的分析度造成影響。燒結(jié)礦的等離子體形態(tài)的變化在一定程度上反應(yīng)了樣品物理特實驗參數(shù)的波動，因此通過等離子體實時形態(tài)來輔助性地優(yōu)化的實驗平臺能高 LIBS 信號的穩(wěn)定性和信噪比。另外由于燒結(jié)礦樣品成分分布不均勻，需準(zhǔn)定位激光擊打樣品表面的位置，實現(xiàn)在指定區(qū)域采樣的功能，這就需要對表面進(jìn)行微區(qū)觀測，方便實驗人員控制三維樣品臺對采樣點精準(zhǔn)定位。LIBS 系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)如圖 2.1 所示，主要包括激光器、光譜儀、延時器、樣品及具備收集和聚焦功能的光學(xué)系統(tǒng)，功能僅限于對 LIBS 光譜信號的采集對等離子體形態(tài)進(jìn)行實時觀測和微區(qū)觀測，功能比較單一。

第 2 章 多功能 LIBS 實驗平臺搭建，見圖 2.2。其中定位系統(tǒng)用單光束和靈敏度傳感器（PSD）組成，有表面定位能力。同時采用光路復(fù)用方法，用寬帶分光棱鏡，將等離子路被用來探測光譜和獲取等離子體圖像。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]雙脈沖激光誘導(dǎo)土壤中Pb和Ba光譜增強研究[J]. 鄧承付,邱榮,王慧麗,郭德成,周強,史晉芳,葉成,林小明,呂羅庚,王昶灃.  強激光與粒子束. 2019(01)
[2]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的燒結(jié)過程預(yù)報模型[J]. 劉俊杰,張東升,邵慧君,鄧植丹,易正明.  冶金動力. 2019(01)
[3]激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)及其在食品分析中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 溫榮欣,扈瑩瑩,于晶,孔保華,陳倩.  食品科學(xué). 2019(15)
[4]基于激光誘導(dǎo)擊穿光譜的茶葉品種快速分類[J]. 徐向君,王憲雙,李昂澤,何雅格,柳宇飛,何鋒,郭偉,劉瑞斌.  中國激光. 2019(03)
[5]激光誘導(dǎo)擊穿光譜法測定青菜中Cd[J]. 羅子奕,黃林,劉木華,陳添兵,陳金印,饒剛福,許方豪,何秀文,周華茂,林金龍,姚明印.  分析試驗室. 2018(12)
[6]水分含量對激光誘導(dǎo)巖屑等離子體特性的影響[J]. 賈軍偉,佘明軍,付洪波,王華東,倪志波,董鳳忠.  光子學(xué)報. 2018(08)
[7]遠(yuǎn)程激光誘導(dǎo)擊穿光譜定量分析鋁合金中的微量元素[J]. 張大成,馮中琦,李小剛,徐麗君,趙冬梅,朱小龍,馬新文.  光子學(xué)報. 2018(08)
[8]中國進(jìn)口鐵礦石供應(yīng)現(xiàn)狀及主要品種簡析[J]. 王祺.  冶金與材料. 2018(04)
[9]在線成分測控系統(tǒng)在柳鋼燒結(jié)生產(chǎn)的應(yīng)用實踐[J]. 甘牧原,李宗社,劉巍,譚奇兵.  燒結(jié)球團. 2018(03)
[10]提高燒結(jié)礦成分預(yù)測準(zhǔn)確度的實踐[J]. 唐凌劍.  山東冶金. 2017(06)

博士論文
[1]激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀器測控系統(tǒng)研制[D]. 丁宇.吉林大學(xué) 2015

碩士論文
[1]金屬氧化物納米薄膜的LIBS分析技術(shù)研究[D]. 孫玉祥.青島大學(xué) 2015
[2]燒結(jié)礦化學(xué)成分預(yù)報模型與控制指導(dǎo)專家系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 馮婧.中南大學(xué) 2011



本文編號：2979316