1 试验部分
1.1 仪器与试剂
上海德凯HCS-140 型高频红外碳硫分析仪;专用瓷坩埚(在1000℃左右的高温炉中灼烧4h 至空白值为最低);助熔剂:金属粒，425 mm(40 目);金属锡粒;屑状纯铁。
1.2 分析条件
生铁中S：最短分析时间25s，最长分析时间50s;硫截止电平为7;称样量为0.200g 左右;硅锰、锰铁中S：最短分析时间35s，最长分析时间50s;硫截止电平为7;称样量为0.200g 左右;氧气输入压力均为0.3Mpa 左右。
1.3 实验方法
1.3 .1 生铁中硫的分析:称取约0.200g 的试样于已经高温处理过的新(或用过一次、两次)坩埚中,加入1.4g 左右(用过的坩埚只需0.9g 左右)的金属钨粒助熔剂,按分析条件进行分析测定[2]。
1.3.2 硅锰、锰铁中硫的分析:先称取约 0.200g(用过的坩埚只需约0.150g)的金属锡粒于已经高温处理过的新(或用过一次、两次) 坩埚中垫底,天平去零,称取约 0.200g 的试样覆盖其上,称样量输入电脑后,再加入约 0.250g 的纯铁助熔剂和约 1.4g(用过的坩埚只需约 0.9g)的金属钨粒助熔剂覆盖在试样上面,按分析条件进行分析测定。
2 结果与讨论
2.1 空白值的比较
空白值是影响分析结果的关键，高温预处理后的新瓷坩埚和重复使用的瓷坩埚的空白值，见表1。
2.2 称样量试验
用红外碳硫仪分析生铁中硫，试验了称样量从0.100g-0.600g 的多个数据，发现称样量在0.200g-0.500g 均不影响结果的测定，为了提高工作效率，且更好地重复使用坩埚和节约助熔剂的加入量，选择分析生铁、硅锰和锰铁中硫时，称样量约为0.200g。
2.3 坩埚重复使用次数的试验
实验发现分析生铁(或钢样))中硫时，试样更容易燃烧完全，助熔剂种类少，加入量也少，能保证结果稳定，适宜重复利用。但当坩埚使用 3 次后再进行第 4 次分析时，坩埚内的熔渣容易溅出，炉头积灰多，不易维护，分析完后坩埚内熔体多，温度高，流动性强，取下时不安全。实验结果表明，选择分析过生铁(或钢样)的坩埚重复使用3 次为宜。
2.4 助熔剂加入量试验
试验过程中发现，重复使用的坩埚，由于坩埚内的金属氧化物熔渣改善了燃烧环境，且金属氧化物熔渣越多，燃烧板流亦增大，如用过一次的瓷坩埚分析空白时板流为 300mA 左右，用过两次的瓷坩埚分析空白时板流达到350mA 左右，分析试样后的氧化渣有助熔的特效，所以可适当减少助熔剂的加入量。
用重复使用的坩埚再次分析生铁中硫时，试验了钨助熔剂加入量从0.50g～1.20g，发现当钨助熔剂加入量少于0.800g 时，燃烧板流偏低，为310mA左右，坩埚内熔体流动性减弱，分析数据出现波动，当加入量为 0.800g 以上时，燃烧板流为 380mA 以上，试样燃烧完全，分析结果稳定。为了操作方便且保证结果稳定，钨助熔剂加入量均选择为0.900g 左右，并专门制备了一个容积为0.900g 左右的专用勺。
重复使用的坩埚分析硅锰、锰铁中硫时，试验了锡粒、纯铁、钨粒不同配比的测定结果，发现当锡粒加入量为 0.150g、纯铁 0.250g、钨粒 0.900g 时测定结果稳定。
2.5 准确度与精确度试验
选用生铁、硅锰标样和分析试样按已确定的分析条件，分别用新坩埚及重复使用的坩埚测定其硫的含量，分析结果见表2、表3。
2.6 重复使用坩埚的存放时间试验
根据化验室工作的连续性，且刚烧出的坩埚温度过高，用过的坩埚一般直接存放在开口铁制容器内，由于空气中水分、灰尘会被坩埚吸收，影响分析结果，所以对重复使用的坩埚可存放的时间进行试验，结果见表4。
由表4 结果可知：重复使用的坩埚存放的时间越长，分析硫空白值越大，且相对标准偏差也越来越大，直至不符合分析要求。因此，当存放在开口容器内时，时间最长不能超过两天;存放在干燥器内时，最长不能超过4 天。
3 结 论
3.1 试验结果表明，重复使用的坩埚，硫的空白值低，不影响分析结果，且再次分析试样时，坩埚内熔体流动性好，分析效果更佳，所以瓷坩埚重复使用是可行的。
3.2 重复使用的坩埚内金属氧化物熔渣有助熔的特效，所以用于再次分析试样时助熔剂加入量可适当减少;瓷坩埚的多次重复使用，可节省大量的瓷坩埚，还可节约 2/3 新的坩埚需预处理的电力等费用，降低了分析成本，根据我公司化验室月使用坩埚和助熔剂平均量计算，可节约成本约 1600 元 /月，每年可节约成本 2 万元左右，且在一定程度上还提高了分析质量。
3.3 为保持基体和分析条件一致，从而减少结果的误差，当用新坩埚分析试样时，标样也须用新坩埚分析，得到一个校正系数;同理使用重复使用的坩埚分析时，校正系数也应是由用过同样次数的坩埚分析得出。
3.4 试样的上一次燃烧必须是完全的，坩埚底部的熔渣应平整、光滑。所以选择分析生铁(或钢样)的坩埚重复使用，分析完铁合金的坩埚不再使用。但分析铁合金时, 使用分析过生铁或钢样的坩埚分析效果更好，建议分析时使用重复使用的坩埚分析。
3.5 由试验结果可知:重复使用的坩埚存放时间不宜过长，以免吸收空气中的水分、灰尘，影响分析结果：存放在开口容器内时最好在当班或下一个班使用，最长不能超过两天;存放在干燥器内的可延长至 4 天左右。
参考文献
[1] GB/T20123-2006. 钢铁 总碳硫含量的测定 高频感应炉燃烧后红外线吸收法[S].北京:中国标准出版社,2006,3.
[2] GB/T5686.7-1988. 锰硅合金化学分析方法红外线吸收法测定硫量[S].北京:中国标准出版社,1988,2.
作者简介：黄云华(1978-)，女，工程师，从事化学检测及化验室管理工作. E- mail:qq8102@sina.com
