Аналитический контроль ферросплавов методом рентгенофлуоресцентной спектрометрии

• Автор: Марьина, Галина Евгеньевна
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 213 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 Ферросплавы, их применение и требования к химическому составу

1.1.1 Классификация и назначение ферросплавов

1.1.2 Способы получения ферросплавов.

1.1.3 Общие требования к качеству ферросплавов.

1.2 Особенности аналитического контроля ферросплавов.

1.2.1 Отбор проб.

1.2.2 Подготовка проб

1.2.3 Методы анализа ферросплавов

1.3 Рентгеноспсктральный анализ РСА, его возможности при
определении матричных, сопутствующих и примесных элементов в ферросплавах.
1.3.1 Классификация РСА по способу возбуждения характеристического
излучения.
1.3.2 Возможности рентгенофлуоресцентного анализа и области его
применения
1.3.3 Опыт применения РФА ферросплавов.
1.4 Постановка задачи исследования.
ГЛАВА 2 ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, ПРИБОРЫ, ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И РЕАКТИВЫ
2.1 Выбор объектов исследования
2.2 Приборы и вспомогательное оборудование.
2.3 Реактивы и химическая посуда.
ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ААЛИТИЧЕСКИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ РФА ФЕРРОСПЛАВОВ. РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКОГО ПОДХОДА.
3.1 Предварительные исследования ферросплавов
3.1.1 Идентификация материалов, поступающих на анализ
3.1.2 Исследование микрорельефа дисперсных проб ферросплавов
3.1.3 Исследование фазового состава дисперсных проб ферросплавов.
3.2 Исследование возможностей метода РФА применительно к анализу
ферросплавов.
3.2.1 Выбор параметров измерения аналитических линий определяемых
элементов
3.2.2 Учет матричных эффектов и межэлементных влияний.
3.3 Подготовка образцов для РФА ферросплавов.
3.3.1 Подготовка монолитных проб ферросплавов.
3.3.2 Подготовка дисперсных проб ферросплавов.
3.3.3 Оценка погрешности пробоподготовки порошковых и монолитных
3.3.4 Оценка возможности анализа монолитных проб ферросплавов с
использованием стандартных образцов в виде порошков
3.4 Исследование возможностей РФА ферросплавов с переводом пробы
в жидкое состояние.
3.4.1 Выбор параметров измерения аналитических линий определяемых
элементов для жидких проб
3.4.2 Определение основных компонентов в жидких пробах
ферросплавов с использованием синтетических смсссй
3.4.3 Определение примесей в жидких пробах исследуемых ферросплавов с использованием метода добавок стандартных растворов.
ГЛАВА 4. МЕТОДИКИ АНАЛИЗА ФЕРРОМОЛИБДЕНА, ФЕРРОТИТАНА И ФЕРРОВАНАДИЯ МЕТОДОМ РФА, ИХ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ НА ПРАКТИКЕ
4.1 Методика рентгеноспектрального определения кремния, фосфора, серы, железа, меди, цинка, мышьяка, молибдена, олова, сурьмы, вольфрама и свинца в ферромолибдене порошки и монолитные пробы
4.2 Методика рентгеноспектрального определения алюминия, кремния, фосфора, серы, титана, ванадия, хрома, марганца, железа, меди, циркония, молибдена и олова в ферротитане порошки и монолитные пробы
4.3 Методика рентгеноспектрального определения алюминия, кремния, фосфора, серы, ванадия, хрома, марганца, железа и меди в феррованадии порошки и монолитные пробы
4.4 Методика определения основных и примесных элементов в жидких пробах ферросплавов методом рентгенофлуорссцентной спектроскопии
4.5 Обеспечение качества разработанных методик
4.5.1 Разработка образцов сравнения ферросплавов и оценка их однородности
4.5.2 Контроль правильности разработанных методик с применением аттестованных образцов сравнения ферротитана, ферромолибдена и феррованадия
4.5.3 Участие в межлабораторных сравнительных испытаниях
Список использованных источников
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


При этом важно постоянство содержания легирующего элемента в ферросплаве отдельных плавок, объединяемых в одну партию. Однородность химического состава ферросплавов характеризуется максимально допустимым отклонением от среднего содержания ведущего элемента в партии. Для большинства ферросплавов это отклонение устанавливается равным 2, что обеспечивает получение стали с узкими заданными пределами содержания легирующих элементов. Присадка ферросплавов в стальную ванну осуществляется, как правило, в заключительный период плавки, когда возможности рафинирования металла от примесей, внесенных ферросплавами, ограничены. В связи с этим стандарты на ферросплавы нормируют не только содержание основных компонентов, определяющих в основном стоимость полупродукта, но и макро и микропримесей, вредное влияние которых на свойства стали установлено. В первую очередь это относится к фосфору, сере и углероду. В настоящее время в стандарты на ферросплавы введены нормы содержания таких остаточных элементов, как титан, алюминий, ванадий, вольфрам, молибден и другие, контроль которых ранее не предусматривался. Практически не удаляются из металла в процессе плавки и являются особо вредными примеси цветных металлов Си, РЬ, 7х, 8п, 8Ь, Аб, В1, Сс1. В связи с этим содержание цветных металлов в металлической шихте, в первую очередь, в ферросплавах ограничивают. Особую актуальность этот вопрос приобрел в последнее время, поскольку в условиях вынужденного использования бедных и комплексных руд не всегда можно гарантировать постоянство химического состава. Немаловажным показателем качества ферросплава начнется его гранулометрический состав. Крупность отдельных кусков устанавливается с размером частиц, равным или более мкм. Внешний вид кусков сплава также даст представление о его качестве. Высококачественные ферросплавы не должны иметь окисленной поверхности, приварок шлака и обмазки изложниц, представляющих дополнительный источник газов и включений в стали. Несмотря на то, что в нормативной документации не регламентировано содержание газов, их количество также желательно контролировать. Погрешность установления химического состава любой контролируемой партии слитка ферросплава определяется такими факторами, как представительность репрезентативность анализируемой пробы, т. Проблемы, возникающие в процессе получения представительных аналитических проб, обусловлены неравномерностью распределения контролируемых элементов в объеме материала и заключаются в отделении отборе от исследуемой партии материала такой ее части, которая была бы достаточно велика, чтобы представлять с требуемой точностью истинное содержание элементов партии в целом, и в то же время достаточно мала для того, чтобы апробирование было экономичным. Кроме того, представительность отобранной пробы может нарушаться в процессе ее дальнейшего преобразования в форму, удобную для проведения количественного химического анализа. Истинное значение показателя качества партии с доверительной вероятностью Р 0, должно накрываться интервалом Хср робщ, где X измеренное значение показателя качества. Отбор проб от партии ферросплава конкретного вида производят в соответствии с нормативной документацией 3 в следующей последовательности рис. Термины, относящиеся к отбору и подготовке проб ферросплавов регламентированы ГОСТ Р 4. Партия ферросплава, как объект пробоотбора, характеризуется неоднородностью распределения контролируемых компонентов, мера которой определяется величиной среднеквадратического отклонения СКО показателя качества а,. Эта величина устанавливается экспериментально для каждого вида ферросплава группы марок при известном технологическом процессе и методе формирования партии. Показатели качества, по которым устанавливают погрешности, а также величины этих погрешностей, указывают в государственных стандартах на методы отбора и подготовки проб для отдельных видов или групп ферросплавов. В условиях производства использование стандартизованных методик контроля ферросплавов при отборе проб затруднительно по ряду причин. ГОСТ и достаточно трудоемко. Рисунок 1.