Laser-Emissionsspektrometrie zur Multi-Element-Analyse von Schlacke aus dem stahlerzeugenden Prozess

Die Prozesssteuerung bei der Stahlherstellung geschieht teilweise durch die Analyse der dabei anfallenden Schlacke. Daher ist eine schnelle und genaue Analyse der Elementzusammensetzung sehr wichtig. Bei der derzeit verwendeten Röntgenfluoreszenzanalyse ist eine zeitaufwändige Probenpräparation notwendig. Bei der Laser-Emissionsspektrometrie wird ein Laser für den Materialabtrag und die Erzeugung eines Plasmas verwendet. Die Plasmastrahlung wird zeitaufgelöst mit einem Paschen-Runge Spektrometer detektiert. Mit diesem Verfahren können die Bestandteile CaO, SiO2, Fe, Mn, MgO, A12O3, TiO2, S und P2O5 quantitativ analysiert werden, ohne eine zusätzliche Probenvorbereitung einzusetzen. Nach einer grundlegenden Methodenentwicklung wurde ein Prototyp erstellt, um die Gesamtanalysezeiten von ca. 6 bis 18 min auf etwa 3 min zu verkürzen. Durch Weiterentwicklungen der Messmethode, der Anregung, der Detektion und der Auswertung der durch Matrixeffekte beeinflußten Rohdaten, wurden für die oben genannten Bestandteile Analysegenauigkeiten erreicht, die eine Anwendung in der Routineanalytik in Aussicht stellen. Erste Betriebserfahrungen mit dem Laser-Analysesystem SALIS bei den Dillinger Hüttenwerken werden vorgestellt.