碳硫分析儀器中的電弧爐

碳硫分析儀器中的電弧爐的引弧電極是一金屬棒（銅棒或鎢棒），另一極為銅坩堝，試樣、助熔的錫粒和硅鉬粉盛于其中，兩極間調(diào)整至一定的距離即可點(diǎn)火。電弧點(diǎn)火作用有兩個(gè)過(guò)程，首先靠高頻電綿來(lái)完成電極與試樣間隙的擊穿，然后由工頻電弧起點(diǎn)燃作用，只有二者同點(diǎn)，試樣才能被點(diǎn)燃。燃燒反應(yīng)產(chǎn)生的熱量使試樣繼續(xù)燃燒至。瞬間點(diǎn)火時(shí)間為0.2-0.5秒，不到10秒鐘試樣燃燒即可完成。
相對(duì)來(lái)說(shuō)電弧爐的高溫持續(xù)時(shí)間短，是一次性供熱，因此要求試樣必須在極短時(shí)間內(nèi)燃燒，燃燒一旦開(kāi)始就不能停頓，這就涉及到燃燒過(guò)程中的供氧量。經(jīng)驗(yàn)得知，用臥式燃燒試樣時(shí)，按一定流量供氧，在燃燒反應(yīng)開(kāi)始后從爐中出來(lái)的氣流有短時(shí)間的間斷現(xiàn)象發(fā)生。這說(shuō)明此時(shí)供氧量不足，不能滿(mǎn)足爐中燃燒反應(yīng)對(duì)氧的需求，造成燃燒反應(yīng)間歇停頓。這種現(xiàn)象在使用電弧爐時(shí)是不允許的。電弧爐的燃燒不能停頓以等待氧氣的供應(yīng)，它的燃燒反應(yīng)必須“一氣呵成”。電弧爐在燃燒階段一定要充分供氧以保證試樣在短時(shí)間內(nèi)連續(xù)快速地完成燃燒反應(yīng)因此進(jìn)入爐體的氧氣以保證試樣在短時(shí)間內(nèi)連續(xù)、快速地完成燃燒反應(yīng)因此進(jìn)入爐體的氧氣流量必須很大。目前電弧爐都采用低壓大流量的氧氣閥控制進(jìn)氣量，流量為3-8升/分，以滿(mǎn)足試樣燃燒反應(yīng)的需要。燃燒反應(yīng)過(guò)后，氧氣流只起載氣作用，將爐內(nèi)生成的二氧化碳和二氧化硫輸送到測(cè)試部分流量不需要太大，因此從爐體至測(cè)試部分的氣流量由流量計(jì)控制在1-2升/分范圍內(nèi)。
通常把電弧爐燃燒試樣時(shí)這種分前后兩部分控制不同流量的供氧方式稱(chēng)之為“前大氧、后控制氣”供氧工藝。這種供氧工藝在電弧爐燃燒試樣時(shí)是必須遵守的，對(duì)其他燃燒法測(cè)定碳、硫來(lái)說(shuō)亦是合理的。這種供氧方法對(duì)提高碳、硫測(cè)定的準(zhǔn)確度，尤其對(duì)提高硫的測(cè)定結(jié)果是重現(xiàn)性有十分明顯的效果。