ICS 77.140.99 CCS H 34 13 河 北 省 地 方 标 准 DB 13/T 5588—2022 钢渣 全铁、二氧化硅、氧化钙、氧化镁 和三氧化二铝含量的测定 波长色散 X 射线 荧光光谱法 2022 - 07 - 11 发布 2022 - 08 - 11 实施 河北省市场监督管理局 发 布 DB 13/T 5588—2022 前 言 本文件按照GB/T 1.1—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。 本文件由邯郸市市场监督管理局提出。 本文件起草单位：邯郸钢铁集团有限责任公司、唐山钢铁集团有限责任公司。 本文件主要起草人：滕广清、张改梅、王彬果、商英、郭健、鲍希波、赵靖、弓习峰、侯钢铁、 李才红、张彩芳。 I DB 13/T 5588—2022 钢渣 全铁、二氧化硅、氧化钙、氧化镁和三氧化二铝含量的测 定 波长色散 X 射线荧光光谱法 警示—使用本文件的人员应有正规实验室工作实践经验。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。 1 范围 本文件描述了用波长色散X射线荧光光谱法测定钢渣中全铁、二氧化硅、氧化钙、氧化镁和三氧 化二铝含量。 本文件适用于钢渣中全铁、二氧化硅、氧化钙、氧化镁和三氧化二铝含量的测定，测定范围见 表1。 表 1 元素及测定范围 分析元素 测定范围（质量分数）/ % TFe 1.0～25.0 SiO2 1.0～30.0 CaO 20.0～50.0 MgO 1.0～20.0 Al2O3 1.0～25.0 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/T 2007.2 散装矿产品取样、制样通则 手工制样方法 GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T 16597 冶金产品分析方法 X射线荧光光谱法通则 JJG 810 波长色散X射线荧光光谱仪 3 术语和定义 本文件没有需要界定的术语和定义。 4 原理 试料和熔剂按一定比例混合，经高温熔制成平整、光洁的玻璃样片。X射线管产生的初级X射线 照射到玻璃样片的表面上，产生的特征X射线经晶体分光后，探测器在选择的特征波长相对应的2 角 处测量X射线荧光强度。根据校准曲线和测量的X射线荧光强度，计算出样品中全铁、二氧化硅、氧 化钙、氧化镁和三氧化二铝的质量分数。 5 试剂或材料 1 DB 13/T 5588—2022 除非另有规定，仅使用分析纯试剂。 水，GB/T 6682，三级。 无水四硼酸锂，使用前在 500℃灼烧 4h，冷却，密封备用。 碳酸钡，固体。 碘化铵，固体。 碘化铵溶液，300 g/L。 标准物质，用于绘制校准曲线和漂移校正用，所选钢渣系列有证标准物质或标准物质中各分析 元素含量应覆盖分析范围且有适当的梯度。 氩甲烷气体（90%Ar+10%CH4），为 X 射线荧光光谱仪流气正比计数器用，置于仪器室内，并且 当钢瓶气压低于 1 MPa 时，应及时更换，并稳定 2 h 以上。 6 仪器与设备 熔融炉 熔融炉至少能维持1100℃的温度，可以选择电热熔融炉、燃气熔融炉和高频感应熔融炉。 X 射线荧光光谱仪 应符合JJG 810和GB/T 16597的规定。 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 以防止加热后变形，模具的底部应保持平整，对于直接成型的坩埚应有平整光滑的底部。 天平 感量 0.1 mg。 7 取样和制样 按照GB/T 2007.2的规定进行，试样应全部通过0.125mm筛孔。 8 熔铸玻璃样片的制备 称取0.7000 g按第7章制备的试样，1.0000 g碳酸钡和6.0000 g四硼酸锂于铂金坩埚中，混匀， 滴加5滴（约1 mL）碘化铵溶液（见5.5），置于熔样炉在1000℃熔融15min。取出直接成型或倒模成 待测玻璃样片。制备好的玻璃样片，应确保测量面平整，不应有未熔解物质、异常结晶和气泡等缺 陷。 9 仪器的准备 仪器工作环境 仪器的工作环境应满足GB/T 16597的规定。 仪器工作条件 X射线光谱仪在测量之前应按仪器制造商的要求使工作条件得到最优化，并在测量前至少预热1h 或直到仪器稳定。 10 分析步骤 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，选择适合的测量条件： 2 DB 13/T 5588—2022 a) b) c) 分析元素的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 5 s～60 s； 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； 通常使用的元素分析线、分光晶体、2θ角、光管电压电流见表 2。 表 2 通常使用的元素分析线、分光晶体、2θ角、光管电压电流 晶体 管流 / mA 管压 / KV 2 角 1,2 LiF200 80 30 136.684 K 1,2 AX06 80 30 23.867 CaO K 1,2 LiF200 80 30 61.903 MgO K 1,2 TAP 80 30 19.774 Al2O3 K 1,2 PET 80 30 144.713 元素 分析谱线 TFe K SiO2 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按第8章制备的系列标准物质的熔铸玻璃 片，每个样片应至少测量两次。用仪器所配的软件，以标准物质中各元素的含量值和测量的荧光强 度平均值计算并绘制出校准曲线，一般以二次方程或一次方程的形式表达，见式（1）： W  aI 2  bI  c ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙（1） 式中： W ——待测分析元素的含量（质量分数），%； I ——各分析元素的X射线强度，单位为计数率（kcps）； a、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α影响系数法、基本参数法、经验α 系数法和谱线重叠校正等。但不论采用何种校正模型，都应用标准样品对校正曲线进行验证。按照 选定的分析条件，用X射线荧光光谱仪测量与试样化学成分相近的标准物质的玻璃熔铸片，以表3所 示允许差判定分析值与认证值或标准值之间是否有显著差异。 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分析元素的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，通过测量标准化样品的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化样品对X射线强度进行漂移校 正，以公式（2）表示。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，以式（3） 表示。校正的间隔时间可根据仪器的稳定性决定。 I c  I   ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ （2） I c   I   ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙（3） 式中： Ic ——未知样品校正后的X射线强度； I ——未知样品的测量X射线强度；  ,  ——校正系数。 3 DB 13/T 5588—2022 10.3.2 标准化的确认 漂移校正后分析标准物质，确认分析值应符合10.2.2的规定。 10.3.3 未知试样的测量 按照10.1选定的工作条件，用X射线荧光光谱仪测量未知试样中分析元素的X射线荧光强度。 11 结果计算和表示 根据未知试样的X射线荧光强度测量值，从校准曲线计算出分析元素的含量。 当未知试样的两次分析值之差绝对值未超过表3所列允许差时，取二者平均值为最终分析结果。 若超过表3所列允许差时，则应按附录A中的流程来处理。 分析结果按GB/T 8170的规定修约。 12 允许差 实验室内2次独立的分析结果的允许差见表3。 表 3 允许差 成分 TFe % 范围 / % 允许差 / % 1.0～5.0 0.10 5.0～10.0 0.25 10.0～20.0 0.35 20.0～25.0 0.50 1.0～5.0 0.06 5.0～10.0 0.10 10.0～20.0 0.25 20.0～30.0 0.40 20.0～30.0 0.30 30.0～40.0 0.40 40.0～50.0 0.50 1.0～5.0 015 5.0～10.0 0.30 10.0～20.0 0.40 1.0～5.0 0.10 5.0～10.0 0.25 10.0～20.0 0.30 20.0～25.0 0.40 SiO2 CaO MgO Al2O3 4 DB 13/T 5588—2022 13 试验报告 试验报告包括但不限于下列内容： a) 识别样品、实验室和实验日期所需的全部资料； b) 本文件编号； c) 结果与其表示； d) 测定中发现的异常现象； e) 在测定过程中注意到的任何异常特性和本标准中没有规定的可能对试样或认证标准物质的 结果产生影响的任何操作。 5 DB 13/T 5588—2022 A A 附 录 A （规范性） 实验结果验收流程 实验结果验收流程如图A.1所示： 测定 X1，X2 是 X  ∣X1-X2∣≤r X1  X 2 2 否 是 ∣X1-X2∣≤1.2r 是 测定 X3 Xmax-Xmin≤1.2r 否 否 测定 X3，X4 测定 X4 是 Xmax-Xmin≤1.3 r 否 X 中位值( X1 , X 2 , X 3 , X 4 ) 注：r 为允许差 图A.1 实验结果验收流程图 6 X X1  X 2  X 3  X 4 4 X  X1  X 2  X 3 3