一种不锈钢铬、镍元素分析校准方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种不锈钢铬、镍元素分析校准方法，具体涉及一种火花放电原子发 射光谱分析不锈钢铬、镍元素分析校准的方法，属于冶金样品的检测领域。
【背景技术】
[0002] 镍和铬是不锈钢生产中关键的、也是昂贵的合金辅料，在整体成本中占较大比重。 镍、铬收得率偏低意味着部分镍、铬白白流失，直接影响到不锈钢生产成本和市场竞争力。 炼钢厂镍收得率和金属收得率是依据不锈钢炼钢生产过程中熔清粗钢水成份和产品成份 数据进行计算的。不锈钢熔清测试样品镍、铬等元素分析成份准确度直接影响到不锈熔清 废钢结算、废钢有害元素超标质量控制、炼钢过程镍、铬合金投入，而精炼期成份准确度影 响到镍下限成份控制。目前检验分析方法采用仪器内置的不锈钢校准曲线，不锈钢炼钢生 产中熔清粗钢水镍、铬元素光谱与化学成份的分析偏差在0.20%范围内波动、产品分析的 偏差在0. 13%的范围内波动，不能满足企业不锈钢降本增效及下限成份炼钢生产的需要。
【发明内容】
[0003] 本发明旨在提供一种不锈钢铬、镍元素分析校准方法，根据不锈钢生产中镍、铬元 素成分的实际含量范围，开展了标样制备工艺技术开发，总结出不锈钢镍、铬元素分析校准 技术，降低第三元素干扰校正；满足企业不锈钢降本增效及下限成份炼钢生产的需要。
[0004] 本发明提供的一种不锈钢铬、镍元素分析校准方法，包括以下步骤： (1) 开展标样制备工艺：实现不锈钢光谱标准样品的批量生产 ① 连铸中包剩余不锈钢水上浇铸低碳样块： 通过工艺试验，确定样品浇铸模型设计、浇铸工艺温度、钢水流速控制，采用连铸中包 剩余钢水上浇铸样块完成低碳不锈钢光谱标准样品的批量生产； ② 电炉钢包不锈钢粗钢水下浇铸高碳样块： 本工艺研究制作了一种特殊样模，该模具由纯铜制造，采用铜钢焊接方法将模具制成 带水箱冷却系统的4个单元，然后由造型工序组合成整体，采用不锈钢生产过程粗钢水实 现同时浇铸，实现了高碳不锈钢光谱标准样品的批量生产； 采用以上样块制备工艺，研制曲线标准样品中各分析元素含量有适当的梯度，研制控 制样品与炼钢过程及成品检测样品的类型相近； (2) 不锈钢镍、络元素标准曲线分析校准方法： ① 根据不锈钢生产中Ni、Cr元素实际分析需求调整元素含量，所述Cr元素的成分分 析范围为14. 00%-26. 00%，Ni元素的成分设置范围为4. 00%-9. 50% ;严格控制标准样品间基 体铁元素含量变化不超过5. 00% ; 制作不锈钢镍、铬元素分析曲线，满足生产检测的需求，元素含量分析控制在一定范 围； ② 曲线中加入与被测样品不锈钢主元素镍、络元素成分接近，冶炼工艺相同自制的控 制样品并参加曲线分析校准， ③ 曲线干扰元素校准实验： 标样点不在曲线时，通过实验加干扰元素进行校准；不锈钢中干扰镍元素的有：Cr、Mn、Mo元素，干扰Cr元素的有：Ni、Mn元素；自制的控制样品参加曲线分析校准，曲线校准 中出现市购标准样品和自制控制样品结果有差异，一般采用删除市购标准样品结果.保留 自制控制样品结果的新方法； ④ 标准曲线的验证及测量方法准确度测试： 标准曲线的验证采用在曲线漂移校正后查看曲线斜率系数a接近1，曲线截距系数b接近零，控制样品主元素成分按照高、中、低三个含量段在曲线上进行测量方法准确度验 证，确认测定值能满足GB/T11170-2008样品允许差，不满足标准需对元素标准曲线进一 步细化重新校准； 控制样品使用前要在同一仪器和其它控制样品进行比对，对其推荐值进行确认和修 正、确认无误后再使用； ⑤ 测量方法精密度测试：选取一块均匀性好的Cr、Ni不锈钢标样进行精密度实验，在 本分析方法绘制的曲线上，对该标样进行10次平行分析，精密度满足GB/T11170-2008 ; ⑥ 样品含量分析，样品平行分析不少于两次，两次平行分析结果绝对偏差满足GB/ T11170-2008精密度重复性限r，报出结果取两次分析的平均值，两次平行分析结果绝对偏 差多r，进行第三次分析； ⑥样品含量分析，样品平行分析不少于两次，两次平行分析结果绝对偏差Sr，报出结 果取两次分析的平均值，两次平行分析结果绝对偏差多r，进行第三次分析； (3)控制样品校正 不锈钢低碳控制样品控制不锈钢熔清粗钢水过程高碳样品，碳对不锈钢主元素铬、镍 元素的影响较大，采用自行研制高碳不锈钢控制样品替代市购低碳控制样品控制不锈钢熔 清粗钢水全新控制样品的方法。
[0005] 本发明提供的一种不锈钢铬、镍元素分析校准方法，包括以下步骤： 1、 分析准备：作工作曲线前对分析光谱仪进行：清擦透镜、火花室 狭缝定位（描迹）以及灯试验，确保仪器处于良好状态下； 2、 选择标准样品：按照本发明开发标样制备工艺技术，选择研制的标准样品，样品 各元素含量有适当的梯度，选择控制炼钢过程及成品检测样品的控制样品参与元素曲线分 析校准。标准样品元素含量范围依据覆盖所检测不锈钢产品技术条件中规定的上下限，主 成分元素检测范围上下限可向外适当延伸10%_30%，本方法选择标准样品采用以成分均匀、 定值准确的自行研制标准样品、高碳不锈钢控制样品为主，增加一部分市购标准样品； 3、校准曲线的绘制 检验中常用控制样品要尽可能参加曲线校准的新方法，校准曲线常采用一次线或二 次线，二次曲线为负抛物线时，曲线高点易造成结果失真，要慎重使用二次负抛物线，一般 不用三次线； 4、曲线干扰元素校准实验，标样点不在曲线时，可通过实验加干扰元素进行校正：若 市购标准样品和自制控制（或标准）样品结果有差异，建议采用保留自制控制（或标准） 样品结果，一般删除市购标准样品结果。如不锈钢中干扰镍元素的有：Cr、Mn、Mo、等元素， 干扰Cr元素的有：Ni、Mn等元素，加干扰元素要慎重，有时曲线线性好，但分析准确度不高， 可考虑不加干扰元素； 5、 测量方法准确度测试：样品分析中应采用与分析样品含量相近的控制样品进行校 正，使用控制样品要慎重，使用前要在同一仪器上和同类钢种、元素成分含量相近的控制样 品进行比对，对其推荐值进行确认和修正、确认无误后再使用。样品主元素成分按照高、中、 低三个含量段在曲线上进行准确度测试； 6、 测量方法精密度测试：选取一块均匀性好的Cr、Ni不锈钢标样进行精密度实验，在 本分析方法绘制的曲线上，对该标样进行10次平行分析，精密度满足GB/T11170-2008 ; 7、 样品含量分析，样品平行分析不少于两次，两次平行分析结果绝对偏差Sr，报出结 果取两次分析的平均值，两次平行分析结果绝对偏差多r，进行第三次分析。
[0006] 本发明的有益效果： 本发明根据不锈钢生产中镍、铬元素成分的实际含量范围，开展了标样制备工艺技术 开发，研制出满足不锈钢分析所需要的曲线标准样品及控制样品检验的控制样品，总结出 不锈钢镍、铬元素分析校准技术，降低第三元素干扰校正，采用高碳不锈钢控制样品替代市 购低碳控制样品控制不锈钢粗钢水样品的方法，得到的数据与经典化学方法相对比，结果 令人满意。本方法不锈钢镍、铬元素分析精度优于GB11170-2008 (r)的精度，满足企业 不锈钢降本增效及下限成份炼钢生产的需要。
【附图说明】
[0007] 图1未加干扰的镍校准曲线。
[0008] 图2加铬干扰的镍校准曲线。
[0009]图3内置镍元素校准曲线。
【具体实施方式】
[0010] 下面结合实施制作304系列不锈钢元素校准曲线，说明本发明不锈钢铬、镍元素 分析校准方法的【具体实施方式】，但本发明的【具体实施方式】不局限于下述的实施例。
[0011] 制作304系列不锈钢元素校准曲线，用于304系列不锈钢生产过程及产品化学成 分分析，其中主元素分析范围：铬14. 00%_26%，镍4. 00%-9. 5%，其步骤如下： 1、 分析准备：作工作曲线前对所用分析设备：进行清擦透镜、火花室、狭缝定位（描迹 )以及灯试验，确保仪器处于良好状态下，本方法试验用的分析设备是瑞士的ARL-340分 析光谱仪； 2、 选择标准样品 根据30