Page 90 - Журнал "МеталлЛайф" № 6 / II ПОЛУГОДИЕ 2020г.

90 Оборудование Оборудование 91

в 10 раз быстрее, чем другие пистолеты, так что операто- Примеры пересортицы и отчего это происходит
ры могут выполнять тонкую сортировку в течение секунд. На современном рынке алюминиевых сплавов базовая
Новая технология SciAps сделала тонкую сортировку эко- сортировка имеет несколько слепых зон, которые мо-
номичной и позволила пользователям избежать путаницы, гут привести к дорогостоящему понижению сортности.
2020 РУКОВОДСТВО ПО СОРТИРОВКЕ AL характерной для базовой сортировки. Это происходит если операторы пытаются быть слишком
специфичными при идентификации марки.

СОРТИРУЕМ АЛЮМИНИЙ SCIAPS 2020 РУКОВОДСТВО ПО СОРТИРОВКЕ AL

ПРИБЫЛЬНО Базовые рентгеновские «пистолеты» сортировщики пред- ботке отходов. Однако есть проблема марки 2024, которая
назначены только для измерения наиболее вероятной серии может привести к путанице. Марка 2014 имеет такие же тех-
алюминия или наиболее вероятного сплава в пределах се- нические характеристики по меди как и 2024, но значительно
Существует два подхода к сортировке алюминиевых спла- SciAps решил эту проблему, предло- рии (2000 тип или 2024, 3000 тип или 3003 и т. д.). Например, более низкий Mg. Поскольку базовая сортировка не измеряет
вов с помощью портативных рентгеновских «пистолетов» – жив новые РФА, способные измерять оператор может определить сплав как 3003 вместо 3105, Mg, она не сможет различить эти два сплава. Более важная
это базовая и тонкая сортировка. Они различаются следу- Mg и Si в 10 раз быстрее, чем другие 3004 или 3005 так как ПО в базовой сортировке настроено проблема, которую мы часто встречаем, связана с литейным
ющим: базовая сортировка не измеряет магний, кремний «пистолеты», так что операторы могут на определение алюминиевого сплава с 1 % или более Mn алюминием. РФА, работающие на базовой сортировке не мо-
или алюминий, а тонкая сортировка измеряет. На языке ло- выполнять тонную сортировку за не- как 3003. Еще одна распространенная ошибка – разделение гут измерить Si, но могут измерять Си (часто высокую) в ли-
мовиков базовая сортировка означает сортировку алюми- скольких секунд. С улучшенной производительностью 6063 и 1100. Большинство анализаторов сконфигурированы тейном Al. В итоге получается, что литейный Al, ошибочно
ния на серии 2000 (или 2024 по высокой меди); 7050, 7075 или и точностью сортировка алюминиевого лома была преоб- так, что при определении Cu на уровне: 0,05 – 0,2 % и боль- определяется как серия 2000. [Примечание: РФА SciAps в ре-
7000 (по высокой меди и высокому цинку); и смешанный Al разована. ше никаких других элементовов, то сплав идентифицирует- жиме базовой сортировки помечает эти сплавы как «серия
с низким содержанием меди (MLCs). Некоторые РФА пыта- ся как 1100. Проблема в том, что 6063 имеет Cu от 0 – 0,1 % 2000» или «Литье», и операторы, использующие базовую со-
ются идентифицировать конкретные алюминиевые сплавы, по спецификации и требует измерения Mg 0,45 – 0,9 %. Опе- ртировку, научились визуально идентифицировать многие
такие как 1100 и 3003, с помощью базовой сортировки, но БАЗОВАЯ И ТОНКАЯ раторы, использующие базовую сортировку, не могут из- литые сплавы, чтобы избежать этой путаницы].
это рискованно и часто приводит к понижению сортности СОРТИРОВКА АЛЮМИНИЯ мерить Mg, поэтому ошибочно определяют 6063 как 1100 –
и пересортице (мы объясним, почему ниже). частая причина понижений сортности. Современные РФА с SDD могут избежать пересортицы
Бюджетные РФА, использующие технологию полупроводни- алюминия, измеряя Mg, Si и Al в режиме 2-лучевого теста.
10 лет назад базовая сортировка была единственным ва- кового PIN детектора, 30-летней давности, неспособны изме- Другой пример: если измеряется высокое содержание Cu, но Анализатор проводит измерение более тяжелых элементов:
риантом с портативными РФА. Сегодня, с появлением рять Mg, Si и Al, но делают базовую сортировку. Анализатор другие элементы: Zn, Mn, Cr, присутствуют в низких кон- Ti, V, Cr, Mn, Fe, Cu, Zn, Zr, Ag, Sn и т. д. в течении несколь-
высокоэффективных детекторов для РФА и лазерных ана- SciAps X-50 является примером такой технологии, и многие центрациях или вообще отсутствуют, РФА идентифицирует ких секунд в режиме Луча 1 (базовая сортировка) для за-
лизаторов LIBS, сортировка алюминия за секунды стала ре- пользователи выбирают эти анализаторы, потому что цена сплав как серию 2000, которая является традиционной сери- тем пистолет переходит на Луч 2, переключая рентгенов-
альностью. и производительность соответствуют их требованиям. ей с высоким содержанием меди. Некоторые РФА определят скую трубку на более низкое напряжение и меняя фильтр,
этот сплав как 2024, потому что 2024 – это наиболее вероят- для оптимизации измерения легких эл-ов: Mg, Si и Al (а так-
Но почему, когда большинство РФА на рынке теперь имеют Анализаторы с PIN детек- ная серия 2000, встречающаяся на предприятиях по перера- же фосфора и серы, для других применений).
возможность обеих настроек, операторы придерживались тором ограничивают сорти-
базовой сортировки? Ответ прост. Дело в том, что рентге- ровку алюминия до базовой.
новские «пистолеты» были слишком медленными, в частно- Эти рентгеновские «писто- КОГДА ПОДОЙДЕТ ЛАЗЕРНЫЙ LIBS?
сти, для измерения Mg. Многие РФА требуют 30 и более се- леты» измеряют только бо-
кунд для анализа 0,5 % Mg в марке 6063. Какой сортировщик лее тяжелые металлы в алю- Лазерные LIBS анализаторы используются для сортиров- Li-содержащий алюминий
будет по полминуты стоять, измеряя кусок алюминия? Осо- миниевом сплаве, включая ки лома уже несколько лет. SciAps предлагает сегодня луч- с помощью рентгена. Когда
бенно когда легкость алюминия означает, что для эконо- титан, ванадий, хром, мар- шие лазеры на рынке. Мы рассматриваем LIBS как «прибор Li добавляется в алюминиевые
мической эффективности вам нужно сортировать гораздо ганец, железо, никель, медь, под задачу» для переработки лома, идеально подходящий сплавы, он добавляется в виде
большие объемы. цинк, цирконий, свинец, се- для нескольких применений, когда не подходит РФА. К ним комплекса Li-Ag (серебро) для
ребро, висмут, олово и дру- относятся: улучшения однородности. РФА
ИЩЕТЕ гие элементы. Более быстрые и точные измерения Mg, чем на РФА очень чувствителен к Ag, поэто-
му рентгеновские пистолеты могут
ЭКОНОМИЧНОЕ Более современные РФА, использующие кремниевые Наш РФА – это самый быстрый прибор на рынке, измеряю- быть использованы для измерения
дрейфовые детекторы (SDD) – дополнительно изме-
Ag в качестве элемента маркера. Если
щий Mg в алюминии. Тем не менее, для измерения 0,35 % Mg
РЕШЕНИЕ? ряют Mg, Si и Al. Таким образом, они могут проводить требуется 2–3 секунды, и это с точностью +/- 0,05 %. Если вы вы измерили Ag с помощью РФА очень
и базовую и тонкую сортировку, позволяя легко и точно хотите измерить Mg до уровней < 0,25 % быстрее, и с боль- вероятно, что присутствует Li.
Рентгеновские пистолеты SciAps стар- идентифицировать сорта. И все же многие по-прежнему шей точностью, то лазерный LIBS-лучший инструмент.
шего поколения обеспечат такую же предпочитают выполнять базовую сортировку с 1-луче- Бор и Бериллий
скорость и точность на алюминии вым режимом теста вместо 2-лучевого режима, который Прямое измерение Li в алюминиевых сплавах РФАнеможетизмеритьБор иБериллий, поскольку эти эле-
и других сплавах. X-200 и X-250 в чуть позволяет выполнять тонкую сортировку, потому что Литий все чаще встречается в авиационном алюминии – менты очень легкие по атомному весу, поэтому лазеры LIBS
более крупном корпусе и весом 1,5 кг, большинство РФА с SDD были особенно медленными и большая проблема, если он смешивается с другим Al-ло- часто используется для измерения как B, так и Be, как за-
обеспечат такую же точность и произ- при измерении Mg, занимая до минуты для измерения мом. Рентген не может измерить Li напрямую; атомный грязняющих веществ в алюминиевых сплавах. Предел об-
водительность, как у X-505 и X-550, при 0,5 % Mg в 6063. номер слишком низок. Но лазерный LIBS серии Z очень наружения составляет 1–2 ppm для Be и 10 ppm для B. LIBS
более низкой цене. Предыдущая конструкция этих РФА об- чувствителен к Li и может измерят концентрации Li до не- также измеряет Be в других сплавах: в Be-Cu сплавах, бор-
новлена, теперь с улучшенным теплоотводом, обеспечивая Инженерная команда SciAps отреагировала на запрос поль- скольких ppm в алюминиевых сплавах. Стоит отметить, содержащих Ni сплавах, а также бор в дуплексных сталях,
непрерывную работу при t окружающей среды до +46° С. зователей, разработав РФА серии X для измерения Mg и Si что некоторые операторы опосредованно идентифицируют используемых в атомной энергетике.

№ 6_2020 www.metall.life № 6_2020