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CN111189866A - 一种x荧光光谱仪监控直读光谱仪的检测方法 - Google Patents

一种x荧光光谱仪监控直读光谱仪的检测方法 Download PDF

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CN111189866A
CN111189866A CN202010019153.6A CN202010019153A CN111189866A CN 111189866 A CN111189866 A CN 111189866A CN 202010019153 A CN202010019153 A CN 202010019153A CN 111189866 A CN111189866 A CN 111189866A
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CN
China
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sample
spectrometer
monitoring
direct
ray fluorescence
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Application number
CN202010019153.6A
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吕彦凤
赵兰季
张育新
许鸿英
陈泽
石连霞
耿艳霞
田文清
朱雪峰
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Xuanhua Iron and Steel Group Co Ltd
Original Assignee
Xuanhua Iron and Steel Group Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种X射线荧光光谱仪监控直读光谱仪的检测方法，包括以下步骤：（1）对试样加工，制成满足荧光仪的测试样品；（2）使用碳硫仪、光谱仪和化学法对试样定值；（3）确定仪器参数，设定各元素的分析条件；（4）采用国家标准样品和自产试样绘制校准曲线；（5）消除干扰，修正校准曲线；（6）根据修正后校准曲线测定样品。本发明一种X荧光光谱仪监控直读光谱仪的检测方法，可以准确检测生铁球拍样，大大提高分析结果准确度，不仅对直读光谱仪的检测起到监控作用，同时对铁水分析起到了双重监控的效果，保证了分析数据的准确性和一致性，为指导下一道工序炼钢的生产提供有效保障。

Description

一种X荧光光谱仪监控直读光谱仪的检测方法
技术领域
本发明属于分析检测技术领域，特别涉及一种X荧光光谱仪监控直读光谱仪的检测方法。
背景技术
铁水中各元素的含量高低，直接影响品种钢的冶炼。为了更好的检测铁水质量，更准确的将铁水质量情况反馈给下一道工序的炼钢，钢后实验室对自产铁水在入炼钢炉前进行了二次质量检测。以往对入炼钢炉前的生铁球拍样主要采用光谱仪进行测试，为了能更好的监督分析，为炼钢提供更准确成分的入炉原料，钢后实验室开发荧光法对生铁球拍样进行跟踪分析，同时，也是对光电直读光谱仪的一个监控。
发明内容
本发明提供一种X荧光光谱仪监控直读光谱仪的检测方法，其目的是荧光仪检测生铁球拍样。现如今生铁球拍样受取样方法的限制，样品表面或内部会夹杂渣样，造成局部有气孔、砂眼等缺陷，无法满足X射线荧光光谱仪对被测样品的要求，所以，样品的再加工也是实现荧光仪测定球拍样，荧光仪和光谱仪互相监控的主要工作之一。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种X射线荧光光谱仪监控直读光谱仪的检测方法，包括以下步骤：
(1)对试样加工，制成满足荧光仪的测试样品；
(2)使用碳硫仪、光谱仪和化学法对试样定值；
(3)确定仪器参数，设定各元素的分析条件；
(4)采用国家标准样品和自产试样绘制校准曲线；
(5)消除干扰，修正校准曲线；
(6)根据修正后校准曲线测定样品。
优选的，步骤(1)试样经20-60目砂纸粗磨，再经80-120目砂纸细磨，试样表面无污染、无变色，满足荧光仪分析标准。
优选的，步骤(1)将试样制成无沙粒、无金属屑杂物、检测面无气孔和无砂眼缺陷的柱状样品。
优选的，步骤(3)试样检测前进行设备点检维护，检查电子柜温度35±0.5℃，内水冷的电导率0-20*10-8Ω-1，内部循环水流量大于3.5L/min、内部循环水压力0.3±0.05MPa，光管管压30-50Kv、管流50-90mA，抽真空时间小于1min。
优选的，管压和管流乘积不超过光管的最大功率。
优选的，步骤(5)利用步骤(2)碳硫仪、光谱仪和化学法对试样定值，对步骤(4)绘制校准曲线进行修正。
优选的，修正方法包括以下步骤：①将不在线的点进行再次定值，确定样品的准确值；②观察样品检测面是否存在其它缺陷；③重新磨制样品检测面；④排除样品自身原因造成的不在线；⑤确定取舍；⑥利用日本岛津荧光仪自带软件中的SFP法自动修正校准曲线。
优选的，步骤(1)所述的试样为生铁球拍样品。
本发明的有益效果：
本发明一种X荧光光谱仪监控直读光谱仪的检测方法，可以准确检测生铁球拍样，大大提高分析结果准确度，不仅对直读光谱仪的检测起到监控作用，同时对铁水分析起到了双重监控的效果，保证了分析数据的准确性和一致性，为指导下一道工序炼钢的生产提供有效保障。本发明还替代了化学分析法，不产生化学废液，消除了化学污染。本发明为不同种类仪器之间实现相互监控提供方法，并积累宝贵经验。
附图说明
图1为本发明硫校准曲线系数图；
图2为本发明磷校准曲线系数图；
图3为本发明磷校正曲线系数图(含P＝0.153％)；
图4为本发明磷校正曲线系数图(不含P＝0.153％)。
具体实施方式
1、待测试样的再加工
(1)试样的初加工
样品带有沙粒、金属屑等杂物，荧光仪抽真空时杂物会从样品室进入真空室，损坏荧光仪最脆弱、最贵重的部件铍窗。样品检测面有气孔、砂眼等缺陷，会影响检测结果的准确性。而现有的样品无法满足荧光仪的检测，需要再加工。
(2)样品检测面的细加工
球拍生铁样品较硬，磨制时比较难磨，砂纸粗，磨出面太粗糙；砂纸太细，磨制费劲，磨制时间长，表面有过热氧化现象，样面会发黄，影响分析测定，经过多次试验，球拍生铁样品经40目砂纸粗磨，80目砂纸细磨，试样表面无污染、无变色，满足荧光仪分析标准。
2、试样的检测与校准
(1)设备参数的设定(不同厂家、不同型号的仪器对参数有不同的要求，)本发明采用的荧光仪的型号为日本岛津MXF-2400；
检查电子柜温度35±0.5℃，内水冷的电导率0-20*10-8Ω-1，内部循环水流量大于3.5L/min、内部循环水压力0.3±0.05MPa，光管管压30-50Kv、管流50-90mA(管压和管流乘积不超过光管的最大功率)，抽真空时间小于1min。
试样检测前进行设备点检维护，检查电子柜温度，内水冷的电阻率，外水冷的流量、压力，光管管压、管流，抽真空时间等一切参数是否符合规定，所有测试都必须在参数符合规定的范围内进行。
(2)技术工作曲线的建立
工作曲线选用定值准确，稳定性好，检测面质量合格的自产球拍生铁样品，钢铁研究总院的标准样品绘制。曲线系数良好，元素含量剃度涵盖待测试样的含量范围，并且接近待测试样含量，减少系统误差，同时检测过程中增加监控试样检测，防止检测过程中异常原因引起试样分析波动。根据需要的元素测定P、S、Si、Mn、Ti、V、Cr中的一种或几种元素的曲线图。
(3)分析方法试验
选择分析靶材，确定管压为40Kv、管流70mA，测定各元素的PHD值，设定范围，建立球拍样生铁曲线。荧光分析法中基体效应、颗粒效应是影响分析结果准确性的主要因素，试验时确保粒度的一致性，并通过大量比对，消除干扰，修正曲线，确定完整的球拍样校准曲线，提高分析结果的准确性。
以磷线为例，图3显示，含量磷为0.153％的点，偏差0.009％较大；经过相同粒度砂纸重新磨制，且用化学法、光谱法再次定值确认，此样品含量和强度与整体线性不一致，即此点不在线。
图4是将磷含量0.153％舍去后线性图，最大偏差0.004％，且相关系数由0.9995提升到0.9998。
(4)稳定性测试
通过做大量的分析比对，检验制样方法和分析数据是否准确可靠，我们选取10个样品，以硫、磷元素为例，每个样品测定3次，分析结果显示，样品制备质量较好时，数据稳定性很好。
表1：稳定性测试
Figure BDA0002360059820000041
Figure BDA0002360059820000051
(5)用格鲁布斯法(G)和T检验法检测数据的准确性
以磷元素为例，将一块光谱分析定值P为0.141的样品ST1#用荧光仪分析5次，数值分别为：0.141、0.145、0.140、0.143、0.140。用格鲁布斯法(即G检验法)检验数据的准确性，步骤如下:
①先将测定值按从小到大的顺序排列，即0.140、0.140、0.141、0.143、0.145。
②计算
Figure BDA0002360059820000052
③可疑值出现在末端，0.145，
Figure BDA0002360059820000053
④查G值表，G0.095,5＝1.67
⑤G＜G0.095,5,所以0.145应保留。
⑥由T检验法可以看出，样品ST1#的磷值应定为
Figure BDA0002360059820000054
Figure BDA0002360059820000055
U为光谱仪测定值。查T值表，T(0.095，5)＝2.78，因T计算<T(0.095，5)，所以该方法可行，且与光谱分析结果的差值为0.001，不超出误差，分析结果准确。
(6)准确度的检测。
选取8块生铁球拍样品分别用荧光法和光谱法进行测定，对比情况见表2：
表2荧光法和光谱法分析结果比对
Figure BDA0002360059820000061
采用不同剃度的生铁球拍样品，间隔10min测定一次，测10次，判定样品准确性。
实施例1：
生铁球拍样品经40目砂纸粗磨，再经80目砂纸细磨，试样表面无污染、无变色，满足荧光仪分析标准。光管管压40Kv、管流70mA。
Figure BDA0002360059820000062
Figure BDA0002360059820000071
实施例2：
生铁球拍样品经40目砂纸粗磨，再经80目砂纸细磨，试样表面无污染、无变色，满足荧光仪分析标准。光管管压40Kv、管流70mA。
Figure BDA0002360059820000072
Figure BDA0002360059820000081
实施例3：
生铁球拍样品经40目砂纸粗磨，再经80目砂纸细磨，试样表面无污染、无变色，满足荧光仪分析标准。光管管压40Kv、管流70mA。
Figure BDA0002360059820000082
实施例4：
生铁球拍样品经60目砂纸粗磨，再经120目砂纸细磨，试样表面无污染、无变色，满足荧光仪分析标准。光管管压40Kv、管流70mA。
Figure BDA0002360059820000083
Figure BDA0002360059820000091
实施例5：
生铁球拍样品经20目砂纸粗磨，再经100目砂纸细磨，试样表面无污染、无变色，满足荧光仪分析标准。光管管压40Kv、管流70mA。
Figure BDA0002360059820000092
实施例6
生铁球拍样品经40目砂纸粗磨，再经80目砂纸细磨，试样表面无污染、无变色，满足荧光仪分析标准。光管管压30Kv、管流50mA。
Figure BDA0002360059820000101
实施例7
生铁球拍样品经40目砂纸粗磨，再经80目砂纸细磨，试样表面无污染、无变色，满足荧光仪分析标准。光管管压50Kv、管流90mA。
Figure BDA0002360059820000102
Figure BDA0002360059820000111
本发明，操作简便快捷，分析结果准确，在实际工作中运行效果良好，具有可操作性，达到了不同种类仪器之间互相监控的目的，并且效果良好。
以上对本发明进行了详细描述，显然本发明具体实施并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种X射线荧光光谱仪监控直读光谱仪的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）对试样加工，制成满足荧光仪的测试样品；
（2）使用碳硫仪、光谱仪和化学法对试样定值；
（3）确定仪器参数，设定各元素的分析条件；
（4）采用国家标准样品和自产试样绘制校准曲线；
（5）消除干扰，修正校准曲线；
（6）根据修正后校准曲线测定样品。
2.根据权利要求1所述的一种X射线荧光光谱仪监控直读光谱仪的检测方法，其特征在于，步骤（1）试样经20-60目砂纸粗磨，再经80-120目砂纸细磨，试样表面无污染、无变色，满足荧光仪分析标准。
3.根据权利要求1所述的一种X射线荧光光谱仪监控直读光谱仪的检测方法，其特征在于，步骤（1）将试样制成无沙粒、无金属屑杂物、检测面无气孔和无砂眼缺陷的柱状样品。
4.根据权利要求1所述的一种X射线荧光光谱仪监控直读光谱仪的检测方法，其特征在于，步骤（3）试样检测前进行设备点检维护，检查电子柜温度35±0.5℃，内水冷的电导率0-20*10-8Ω-1，内部循环水流量大于3.5L/min、内部循环水压力0.3±0.05MPa，光管管压30-50Kv、管流50-90mA，抽真空时间小于1min。
5.根据权利要求4所述的一种X射线荧光光谱仪监控直读光谱仪的检测方法，其特征在于，管压和管流乘积不超过光管的最大功率。
6.根据权利要求1所述的一种X射线荧光光谱仪监控直读光谱仪的检测方法，其特征在于，步骤（5）利用步骤（2）碳硫仪、光谱仪和化学法对试样定值，对步骤（4）绘制校准曲线进行修正。
7.根据权利要求6所述的一种X射线荧光光谱仪监控直读光谱仪的检测方法，其特征在于，修正方法包括以下步骤：①将不在线的点进行再次定值，确定样品的准确值；②观察样品检测面是否存在其它缺陷；③重新磨制样品检测面；④排除样品自身原因造成的不在线；⑤确定取舍；⑥修正校正曲线。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种X射线荧光光谱仪监控直读光谱仪的检测方法，其特征在于，步骤（1）所述的试样为生铁球拍样品。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114324199A (zh) * 2021-12-28 2022-04-12 建龙北满特殊钢有限责任公司 一种光电直读光谱仪测定硫含量的方法

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