CN104865308B - 由帘线钢控制样品中酸溶钛含量确定全钛含量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种由帘线钢控制样品中酸溶钛含量确定全钛含量的方法，步骤如下：一、从样品取测试品用ICP‑MS测定酸溶钛含量Ci；二、用火花光谱仪激发样品分析表面，用单火花技术采集钛元素通道的光谱脉冲；三、用3西格玛准则去掉酸不溶钛的异常脉冲，计算酸溶钛正常脉冲的平均值Ii；四、绘制校准曲线，对Ci和Ii进行多元回归，得到回归方程：Ci＝A0+A1*Ii，式中，A0和A1分别为多元回归系数；五、计算所有单火花脉冲的平均值I(t)i，按下式计算出全钛含量：C(t)i＝A0+A1*I(t)i。本发明具有准确测定控制样品中全钛含量、降低了企业成本的特点，可以广泛应用于样品分析领域。

Description

由帘线钢控制样品中酸溶钛含量确定全钛含量的方法
技术领域
本发明涉及样品分析领域，特别是涉及一种由帘线钢控制样品中酸溶钛含量确定全钛含量的方法。
背景技术
帘线钢在冶炼过程中需准确分析样品中的全钛(酸溶钛与酸不溶钛之和)含量，因此要用控制样品对火花光谱仪作更精确的校正。控制样品在使用过程中会逐渐消耗掉，需要不断制作新的控制样品予以补充。如果用进口的高级别标样作控制样品成本太高，大生产中不可承受，因此通常从生产试样中挑选出成分均匀、含量合适的样品经标准分析方法定值后将其作为控制样品。
控制样品中全钛含量极低，在0.000x％水平，确定样品全钛的基准值通常要使用灵敏度很高的化学分析方法如ICP-MS分析方法，溶解样品时要用硫酸、高氯酸处理，步骤较多，处理程序越复杂引入的误差可能性越大。硫酸和高氯酸所含杂质成分往往硝酸高，不利于痕量元素的分析。分析数据表明利用微波消解法溶解试样实践上波动也比较大，从火花光谱分析原理上讲，ICP-MS法确定的全钛含量应当与火花光谱分析谱线强度成比例，但是测量结果显示两者间并无相关性，数据参见表1，两者具体关系参见图1。
表1
用优级纯的硝酸溶解试样流程简单，硝酸中的杂质量对分析结果影响几乎不明显，但是，单一硝酸溶解的样品只能用于酸溶钛的分析，不能得到所需的全钛。因此，帘线钢控样在制作过程中遇到的突出问题是没有合适的标准方法直接为全钛定值。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种由帘线钢控制样品中酸溶钛含量确定全钛含量的方法，具有准确测定控制样品中全钛含量、解决了控制样品定值的困难、满足了生产需要、降低了企业成本的特点。
本发明提供的一种由帘线钢控制样品中酸溶钛含量确定全钛含量的方法，包括如下步骤：步骤一、选取柱状帘线钢生产样品，从样品取测试品用ICP-MS(Inductivelycoupled plasma mass spectrometry，电感耦合等离子体质谱)分析酸溶钛，测定酸溶钛含量Ci；步骤二、在样品一端制取一平整光洁的分析表面，用火花光谱仪激发样品分析表面，用单火花技术采集钛元素通道的光谱脉冲；步骤三、用3西格玛准则去掉酸不溶钛的异常脉冲，计算酸溶钛正常脉冲的平均值Ii；步骤四、绘制校准曲线，对Ci和Ii进行多元回归，得到回归方程：Ci＝A0+A1*Ii——(1)，式中，A0和A1分别为多元回归系数；步骤五、计算采集到的所有单火花脉冲的平均值I(t)i，按下式计算出全钛含量：C(t)i＝A0+A1*I(t)i——(2)，式中，A0和A1分别为多元回归系数。
在上述技术方案中，所述步骤一中，选取若干柱状帘线钢生产样品，每个柱状帘线钢直径为30mm，高度为25mm。
在上述技术方案中，所述步骤一中，测试品通过钻床钻取样品而成。
在上述技术方案中，所述步骤二中，在样品一端用铣床或砂纸制取平整光洁的分析表面。
在上述技术方案中，所述步骤二中，单火花技术采集钛元素通道的光谱脉冲达2000个。
本发明由帘线钢控制样品中酸溶钛含量确定全钛含量的方法，具有以下有益效果：本技术在ICP-MS法无法满意测定帘线钢控制样品中全钛而只能测定酸溶钛时，借助火花光谱法获得全钛与酸溶钛比例关系的信息，最终实现了控制样品中全钛含量定值的目的，解决了控制样品定值的困难，满足了生产的需要。同时为企业节约了可观的费用，购买进口标样一块约3000元，约可供1台光谱仪使用1个月，4台光谱仪一年消耗48块，合计减少费用14.4万元/年。
附图说明
图1为现有的微波消解暨ICP-MS法定值全钛与光谱强度的关系；
图2为本发明由帘线钢控制样品中酸溶钛含量确定全钛含量的方法的流程示意图；
图3为本发明由帘线钢控制样品中酸溶钛含量确定全钛含量的方法中步骤二的全钛光谱时序图；
图4为本发明由帘线钢控制样品中酸溶钛含量确定全钛含量的方法中步骤三的酸溶钛光谱时序图；
图5为本发明由帘线钢控制样品中酸溶钛含量确定全钛含量的方法中步骤五的全钛含量计算曲线。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本发明的限制。
图1中现有的微波消解暨ICP-MS法定值全钛与光谱强度的关系在背景技术中已有描述，在此不再赘述。
参见图2，本发明由帘线钢控制样品中酸溶钛含量确定全钛含量的方法，包括如下步骤：
步骤一、选取5个柱状帘线钢生产样品，每个柱状帘线钢直径为30mm，高度为25mm，从样品通过钻床取测试品用ICP-MS分析酸溶钛，测定酸溶钛含量Ci；
步骤二、在样品一端用铣床或砂纸制取一平整光洁的分析表面，参见图3，用火花光谱仪激发样品分析表面，用单火花技术采集钛元素通道共2000个光谱脉冲；
步骤三、参见图4，用3西格玛准则去掉酸不溶钛的异常脉冲，计算酸溶钛正常脉冲的平均值Ii；
步骤四、参见图5，绘制校准曲线，对Ci和Ii进行多元回归，得到回归方程：
Ci＝A0+A1*Ii (1)，
式中，
A0和A1分别为多元回归系数；
步骤五、计算采集到的所有单火花脉冲的平均值I(t)i，按下式计算出全钛含量：
C(t)i＝A0+A1*I(t)i (2)，
式中，
A0和A1分别为多元回归系数。
ICP-MS法分析灵敏度高，但只能确定(酸溶钛)分量，分析(全钛)总量的准确度不能满帘线钢控制样品全钛定值的需要。
光谱仪虽能分析生产过程样品中全钛和酸溶钛的含量，但因是相对分析方法不能对控制样品定值。
因此，如何利用火花光谱法和ICP-MS法的特点，在确定基准分量后，再找出分量与总量的关系，最终达到确定基准总量的目的成为本技术的关键。
为了解决帘线钢全钛定值的问题提出如下解决方案，用ICP-MS法确定数个样品中酸溶钛的含量；在火花光谱仪上用单火花技术采集样品所有钛元素的火花放电脉冲强度，按照时间排列得到时序图，见图3，按3西格玛准则去掉酸不溶钛发出的异常脉冲，过滤出酸溶钛发出的正常脉冲，见图4，由此建立含量与强度的关系——校准曲线，本例中测试的样品有5个，见图5。
本实施例实测结果参见表2
表2
样品 1# 2# 3# 4# 5#
酸溶钛，％ 0.00028 0.00028 0.00044 0.00027 0.00044
全钛，％ 0.00029 0.00028 0.00047 0.00029 0.00045
将本发明的方法测定值与进口标样进行对比可以发现：进口标样的基准值为0.0004％，用本方法验证值为0.00041％，两数值十分接近，证明本发明完全可以用于帘线钢全钛含量的测定。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (4)

1.一种由帘线钢控制样品中酸溶钛含量确定全钛含量的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、选取柱状帘线钢生产样品，从样品取测试品用ICP-MS分析酸溶钛，测定酸溶钛含量Ci；
步骤二、在样品一端制取一平整光洁的分析表面，用火花光谱仪激发样品分析表面，用单火花技术采集钛元素通道的光谱脉冲，单火花技术采集钛元素通道的光谱脉冲达2000个；
步骤三、用3西格玛准则去掉酸不溶钛的异常脉冲，计算酸溶钛正常脉冲的平均值Ii；
步骤四、绘制校准曲线，对Ci和Ii进行多元回归，得到回归方程：
Ci＝A0+A1*Ii (1)，
式中，
A0和A1分别为多元回归系数；
步骤五、计算采集到的所有单火花脉冲的平均值I(t)i，按下式计算出全钛含量：
C(t)i＝A0+A1*I(t)i (2)，
式中，
A0和A1分别为多元回归系数。
2.根据权利要求1所述的由帘线钢控制样品中酸溶钛含量确定全钛含量的方法，其特征在于：所述步骤一中，选取若干柱状帘线钢生产样品，每个柱状帘线钢直径为30mm，高度为25mm。
3.根据权利要求1或2所述的由帘线钢控制样品中酸溶钛含量确定全钛含量的方法，其特征在于：所述步骤一中，测试品通过钻床钻取样品而成。
4.根据权利要求1或2所述的由帘线钢控制样品中酸溶钛含量确定全钛含量的方法，其特征在于：所述步骤二中，在样品一端用铣床或砂纸制取平整光洁的分析表面。
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