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Durch eine direkte Kontrolle der Schmelzenzusammensetzung kann der schmelzmetallurgische Prozess gezielt gesteuert und so die geforderte Schmelzenqualität effizient und präzise eingestellt werden. Mit den bisher verfügbaren Mess- und Analyseverfahren ist eine solche direkte Kontrolle jedoch nur mit sehr hohem Aufwand zu erreichen. Wesentliche Vorteile einer direkten Kontrolle der Schmelzenzusammensetzung sind:
• Verkürzung der Schmelzenbehandlungszeit • Verminderung des Legierungsmittelverbrauchs • Verbesserung der Qualitätsüberwachung und Dokumentation
Die Entwicklung eines Messsystems zur kontinuierlichen optischen Bestimmung der Zusammensetzung von Stahlschmelzen mittels glasfasergestützter Infrarotspektroskopie verspricht dagegen eine kostengünstige Alternative. Dabei wird eine in die Schmelze eintauchende Glasfaser an ein Spektrometer angeschlossen. Die aufgezeichneten kontinuierlichen Infrarotspektren des Schmelzbades enthalten schwache Signaturen der Eisenbegleitelemente, welche mit einer speziellen multivariaten Spektralanalyse quantitativ ausgewertet werden. Eine aufwändige externe Anregung der Schmelze (z. B. mittels Laser) entfällt. Derzeit wird das neue Messsystem zur Bestimmung von Kohlenstoff und Phosphor entwickelt. Die Messung weiterer Eisenbegleitelemente wie Silizium, Mangan, Schwefel, Nickel und Aluminium ist geplant. |