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)火作用有兩個過程，首先靠高頻電綿來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)火時間為0.2-0.5秒，不到10秒鐘試樣燃燒即可完成。
相對來說電弧爐的高溫持續(xù)時間短，是一次性供熱，因此要求試樣必須在極短時間內(nèi)燃燒，燃燒一旦開始就不能停頓，這就涉及到燃燒過程中的供氧量。經(jīng)驗(yàn)得知，用臥式燃燒試樣時，按一定流量供氧，在燃燒反應(yīng)開始后從爐中出來的氣流有短時間的間斷現(xiàn)象發(fā)生。這說明此時供氧量不足，不能滿足爐中燃燒反應(yīng)對氧的需求，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，以滿足試樣燃燒反應(yīng)的需要。燃燒反應(yīng)過后，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試部分流量不需要太大，因此從爐體至測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這種分前后兩部分控制不同流量的供氧方式稱之為“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是必須遵守的，對其他燃燒法測定碳、硫來說亦是合理的。這種供氧方法對提高碳、硫測定的準(zhǔn)確度，尤其對提高硫的測定結(jié)果是重現(xiàn)性有十分明顯的效果。