YBT 6284-2024《炼钢铁水预处理用钙基脱硫剂 氧化钙、氧化镁、二氧化硅、三氧化二铝、氟化钙含量的测定 波长色散 X 射线荧光光谱法》

ICS73.080CCSD52YBCalciumbaseddesulfurizerforpretreatmentofmoltenironinsteelmaking—Determinationofcalciumoxide,magnesiumoxide,silicondioxide,aluminaandcalciumfluoridecontent—WavelengthdispersiveX-rayfluorescencespe中华人民共和国工业和信息化部发布IGB/TXXXXX—XXXX本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国钢铁工业协会提出。本文件由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183）归口。本文件起草单位：首钢京唐钢铁联合有限责任公司、冶金工业信息标准研究院、宁夏建龙特钢有限公司。本文件主要起草人：杨亚龙、冯志远、闫富、王晓远、王彬、郝梦男、郭庆峰、李双江、张东升。本文件属于首次发布。1YB/TXXXXX—XXXX炼钢铁水预处理用钙基脱硫剂氧化钙、氧化镁、二氧化硅、三氧化二铝、氟化钙含量的测定波长色散X射线荧光光谱法警告——使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本文件并未指出所有可能的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施。并保证符合国家有关法规规定的条件。本文件规定了采用波长色散X射线荧光光谱法测定炼钢铁水预处理用钙基脱硫剂中氧化钙、氧化镁、二氧化硅、三氧化二铝、氟化钙的含量。本文件适用于炼钢铁水预处理用钙基脱硫剂中氧化钙、氧化镁、二氧化硅、三氧化二铝、氟化钙含量的测定，各成分测定范围见表1。表1元素及测定范围分析成分测定范围（质量分数）/%CaO60.00~96.00MgO1.50~7.00SiO20.50~12.00Al2O30.10~13.00CaF20.10~15.00注：CaF2是按照F折算的结果、CaO是按TCa减去CaF2中Ca后折算的结果。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2007.2散装产品取样、制样通则手工制样方法GB/T6379.1测量方法与结果的准确性（正确度与精密度）第1部分：总则与定义GB/T6379.2测量方法与结果的准确性（正确度与精密度）第2部分：确定标准测量方法重复性与再现性的基本方法GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T15000.3标准样品工作导则（3）标准样品定值的一般原则和统计方法GB/T16597冶金产品分析方法X射线荧光光谱法通则JJG810波长色散X射线荧光光谱仪检定规程YB/T082冶金产品分析用标准样品技术规范3术语和定义2YB/TXXXXX—XXXX本文件没有需要界定的术语和定义。4原理试样经高温灼烧处理后，在铂金坩埚中高温熔融、铸制成玻璃样片，其表面样品经初级X射线照射，产生特征X射线荧光经晶体分光后，探测器在选择的特征波长相对应的2θ角处测量待测成分的X射线荧光强度。经校准曲线计算、共存元素校正，计算出样品中各成分的质量分数。5试剂和材料分析中除另有说另外，仅使用认可的分析纯及以上试剂和符合GB/T6682规定的三级及三级以上蒸馏水或纯度与其相当的水。5.1无水四硼酸锂，优级纯，应为无水状态，否则需在500℃灼烧4h，然后在干燥器中冷却、贮存。5.2碳酸锂，优级纯。5.3碘化铵，固体。5.4碘化铵溶液，300g/L。5.5标准物质/标准样品用于绘制校准曲线和质量控制。所选标准物质/标准样品应符合GB/T15000.3或YB/T082的规定，各分析成分含量应覆盖分析范围且有适当的梯度。5.6氩甲烷气体（90%Ar+10%CH4），根据仪器选用。6仪器6.1高温炉高温炉温场均匀，应至少能维持1100℃±10℃。6.2熔融炉熔融炉温场均匀，应至少能维持1100℃±10℃,可以选择电热熔融炉、燃气熔融炉或高频感应熔融炉。6.3X射线荧光光谱仪应符合JJG810和GB/T16597的规定和要求。需使用氩甲烷气体的仪器，当钢瓶气压低于1MPa时，应及时更换，并稳定2h以上。仪器的真空度要求在5Pa以下。6.4坩埚和模具坩埚和模具（或坩埚兼做模具）由不浸润的铂-金合金（95%Pt-5%Au）制成。坩埚应有一定的厚度防止加热后变形，模具的底部应保持平整，对直接成型的坩埚应有平整的底部。6.5天平3YB/TXXXXX—XXXX分度值0.1mg6.6烘箱可控温度105℃±5℃。7取样和制样7.1按照GB/T2007.2的规定进行取样、制样，试样应能通过0.125mm筛孔。7.2钙基脱硫剂试样分析前在105℃±5℃烘箱中干燥2h，置于干燥器中冷却至室温。干燥后的试样保留时间不应超过8h，否则应重新干燥。8熔铸玻璃片的制备8.1灼烧减量校正系数的测定称取1.50g±0.01g干燥冷却至室温的试样置于方瓷皿内。放于高温炉（6.1），800℃±10℃灼烧至恒重。从高温炉中取出试样，放入干燥器内冷却至室温称重并按式（1）计算灼烧减量的校正系数。0K=...................................................................0式中：K——灼烧减量校正系数；m0——试样重，单位为克（g）；m1——灼烧后试样重，单位为克（g）。8.2样片的制备称取灼烧后的样品0.6000g，精确至0.0002g。加入6.0000g无水四硼酸锂（5.1）、1.0000g碳酸锂（5.2），充分混匀后，置于坩埚（6.4）中，加入6滴~10滴碘化铵溶液（5.4），于1000℃熔融8min，在此期间摇匀坩埚内熔融物，取出后在坩埚（6.4）中冷却剥离（或将熔融物注入铂-金模具中），在空气中冷却至脱模。注：也可选择在高温炉（6.1）内熔融的需在样品完全融化后取出坩埚，将坩埚内熔液摇匀后再放回高温熔融，此过程需要反复多次。可根据使用的铸型模类型选择样品和熔剂的总量，且比例始终保持一致。试样熔片应是均匀的玻璃体，试样熔片的分析面应有足够的平整度，内部无气泡和未熔小颗粒等夹9仪器的准备9.1仪器的工作环境仪器的工作环境应符合GB/T16597的规定。9.2仪器的工作条件X射线光谱仪在测量之前应按仪器的需要使工作条件达到最优化。4YB/TXXXXX—XXXX10分析步骤10.1测量条件根据所使用仪器的类型、分析元素、共存元素及其含量变化范围，选择合适的测量条件。a）分析元素的测量计数时间取决于所测元素的含量及所要达到的分析精密度，一般为5s~60s。b）计数率一般不超过所用计数器的最大线性计数率。c）光管电压、电流的选择应考虑测定谱线最低激发电压和光管的额定功率。d）推荐使用的元素分析线、分光晶体、2θ角、光管电压电流和可能干扰元素见附录A。10.2校准曲线的绘制与确认10.2.1校准曲线的绘制在选定的工作条件下，用X射线荧光光谱仪测量一系列标准物质/标准样品的玻璃熔铸片。工作曲线最低点数不少于8个点，每个样品应至少测量两次。用仪器所配的软件，以标准物质/标准样品中该成分的灼烧基含量值和测量的荧光强度平均值计算并绘制出校准曲线，一般以一次方程或二次方程的形式表达，如公式（22+bIi+c式中：ω——待测成分的灼烧基含量，以质量百分数表示(%)；Ii——各成分的X-射线强度，单位为千计数率（kcpsa、b、c——系数(一次方程时，a=0)。10.2.2校准曲线准确度的确认可根据实际情况选择合适的模型对校准方程进行校正，如影响系数法、基本参数法、经验系数法和谱线重叠校正等。但应注意不论采用何种校正模型，均应用标准物质/标准样品对校正曲线进行验证。按照选定的分析条件，用X射线荧光仪测量与试样化学成分相近的标准物质/标准样品的玻璃熔铸片，按公式（3）判定分析值与认证值或标准值之间在统计上是否有显著差异。.....................................式中：灭—标准物质/标准样品中分析成分测定的平均值，以质量百分数表示（%μ0—标准物质/标准样品中分析成分的标准值，以质量百分数表示（%r—精密度共同试验确定的重复性限，以质量百分数表示（%）R—精密度共同试验确定的再现性限，以质量百分数表示（%n—标准物质/标准样品的重复测定次数；5YB/TXXXXX—XXXXS—标准物质/标准样品中分析成分定值的标准偏差，以质量百分数表示（%N—标准物质/标准样品定值实验室个数。10.3未知试样的分析10.3.1仪器的标准化定期对仪器进行标准化确认，通常以固定样片检查待测成分对应元素（见附录A）的X射线强度是否有显著变化来确认，若发生显著变化说明仪器发生漂移。当仪器出现漂移时，通过测量标准物质/标准样品的X射线强度对仪器进行漂移校正。可采用单点校正或两点校正。单点校正时，使用一个标准物质/标准样品对X射线强度进行漂移校正，一般以公式（4）表示。其中，通过将标准化样品的曲线对应X射线强度代入Ic以及将标准化样品当下测量的X射线强度代入Ix，则可求得校正系数α值。两点校正用设定在校正曲线两端的两个标准化样品进行漂移校正，一般以公式（5）表示。其中，通过将标准化样品的曲线对应X射线强度代入Ic以及将标准化样品当下测量的X射线强度代入Ix，则可求得校正系数α,β值。校正的间隔时间可根据仪器的稳定性决定。IC=α●Ix (4)IC=α●Ix+β (5)式中：Ic——未知样品校正后的X射线强度，单位为千计数率（kcpsIx——未知样品测量X射线强度，单位为千计数率（kcps10.3.2标准化的确认漂移校正后分析标准物质/标准样品，确认分析值应符合10.2.2的规定或在实验室的认可范围内。10.3.3未知样品的测量按照10.1选定的工作条件，按附录B的程序，用X射线荧光光谱仪测量未知试样中分析成分对应元素（见附录A）的X射线荧光强度。未知样片进行强度测量，由校准曲线计算出分析元素的含量，数值修约按GB/T8170进行。11结果计算和表示若荧光操作软件自带可输入灼减校正系数，可直接输入校正系数，直接得到样品中各成分的含量。若荧光操作软件没有此功能，则按公式（6）计算出试料中各分析成分的干基含量。6YB/TXXXXX—XXXX×K...................................................................(6)式中：C0——未知样品分析成分的干基含量，以质量百分数表示(%)；C1——未知样品分析成分的灼烧基含量，以质量百分数表示(%)；K——灼烧减量校正系数。当未知试样的两次分析值之差未超过表2所列重复性限（r）时，取二者平均值为最终分析结果，若超过r值，则应按附录B中的流程处理。数值修约按GB/T8170进行。12精密度本文件的精密度数据是由3个实验室，对5个不同水平的样品进行共同试验确定的，按GB/T6379.1和GB/T6379.2统计方法确定的精密度见表2。表2精密度分析成分测定范围%重复性限r再现性RCaO60.00~96.00r=0.0028m+0.308R=0.0107m–0.059MgO1.50~7.00r=0.0129m+0.1323R=0.0204m+0.2808SiO20.50~12.00lgr=0.8367lgm-1.3032R=0.034m+0.0691Al2O30.10~13.00lgr=0.5752lgm-0.9434lgR=0.4035lgm-0.7038CaF20.10~15.00lgr=0.238lgm-0.6482R=0.012m+0.4284注：式中m为测定值的平均值，以质量百分数表示(%)。重复性限（r）、再现性