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一、EDX系列特点介绍:
X荧光光谱分析仪器是使用X射线照射试样,对产生的X射线荧光进行解析,用以分析试样元素和含量的装置。由于X荧光光谱仪器使用方便、快捷,精度高,成本低等特点,已经在很多行业得到广泛的应用。尤其在钢铁行业,其应用更得到客户的认可。
天瑞仪器有限公司生产的EDX3600型能量色散X荧光光谱仪及其系列产品,就是在钢铁行业应用非常成功的一款光谱仪器,它具有以下特点:
1、分析速度高。测定用时与测定精密度有关,但一般都很短,2~5分钟就可以测完样品中的全部待测元素,并达到测量精度要求。
2、EDX3600及其系列产品是能量色散的设备,其结构简单,可靠性高,对环境要求较低,可以使用在生产一线,并对操作人员的要求也很低。维修方便,维护成本很低。
3、它采用进口国际上最先进的半导体制冷的探测器,分辨率可达到144eV以上,并且不用液氮制冷,不用定期补充液氮,操作使用更加方便,并且运行成本比同类的其他产品更低。
4、EDX3600型及其系列产品X射线荧光分析仪器,是一种物理分析方法,其分析与样品的化学结合状态无关。对在化学性质上属同一族的元素也能进行分析。可分析的元素范围从Na到U。
5、它是非破坏分析。在测定中不会引起化学状态的改变,也不会出现试样飞散现象。同一试样可反复多次测量,结果重现性好。
6、由于EDX3600及其系列产品测试过程无人为因素干扰,仪器自身分析精度、重复性与稳定性很高。所以,其测量的可靠性更高。EDX3600及其系列产品的分析精度达0.1%,检出限可高达1ppm(不同的样品其指标有所不同)。
7、可以同时分析几十种元素,并且同时报告结果。在实际应用中,对主元素与参考元素可以同时分析,这非常适合一线生产工艺指导的要求,同时对产品失效快速分析提供依据。
8、测试软件为WINDOWS操作系统软件,操作方便、功能强大,软件可监控仪器状态,设定仪器参数,并就有多种先进的分析方法,工作曲线制作方法灵活多样,方便满足不同客户不同样品的测试需要。
二、EDX系列应用范围:
EDX3600及其系列X荧光光谱分析仪,已经在钢铁行业中得到了实际广泛应用并得到客户的认可。钢铁行业应用客户及应用范围如下:
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序号
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用户单位
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应用范围
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1
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陕西汉中钢铁有限公司
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测试高炉渣、生铁、烧结矿、球团矿、白云石、膨润土等
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2
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福建三明钢铁集团小焦轧钢厂
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测试生铁、烧结矿、石灰石、高炉渣等
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3
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太原钢铁集团公司大关山矿
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测试石英石,白云石,普硅,特硅等
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4
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唐山宝业集团钢铁公司
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测试生铁,高炉渣,烧结矿,铁精粉,电熔镁
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另外,在其他冶金,矿产行业应用也很广泛,以下式较有特点的用户及其应用范围:
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序号
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用户单位
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应用范围
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1
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国家历史博物馆
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测试陶瓷、古陶瓷、青铜器等,作年代和真伪辅助坚定
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2
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陕西重型汽车集团公司
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测试各种钢材、螺丝、合金等材料,判定其是否合格
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3
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浙江正泰电器股份有限公司
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测试各种合金材料,钢材,不锈钢,电镀制品等五金件
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4
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河南白鸽集团公司
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测试刚玉成品成分和刚玉过程质量控制检测
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5
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江门市富意磁性材料有限公司
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测试铁氧体材料及磁性材料配比成分
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6
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江苏省连云港地质工程勘查院
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测试铌、钽矿,用于矿物检验和矿物收购
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7
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山东科技大学
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用于教学,科研,测试矿物样品和各种合金样品
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三、X荧光光谱分析与传统分析方法的区别:
钢铁行业是大规模连续性运转的生产企业,它要求检验原材料、辅助材料、中间产品,并通过测试的结果指导生产工艺过程,以达到生产出合格产品的要求。由于钢铁行业的连续性大规模生产的特点,对所测试样品必须要快速得到结果。因此,在钢铁行业中,分析测试具有样品品种复杂多样,并且样品要求连续快速测试的特点。
EDX3600及其系列X荧光分析仪器与传统化学测试方法,在钢铁行业应用中的区别:
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项目
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传统化学分析方法
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EDX3600及其系列X荧光分析仪
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分析速度
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分析速度比较慢,快速的测试方法也要10~30min得到测试结果
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一般只需2~5min就可以得到测试结果结果
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分析效果
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测试结果受人为因素影响很大,测试结果重复性不高
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几乎无人为因素影响,测试精度很高,测试重复性很高
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劳动强度
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全手工分析劳动强度大
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测试过程大部分由仪器完成,人员劳动强度极低
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同时分析元素数
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一般一次只能分析一个元素
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同时可分析几十种元素
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是否与化学组份、化学态有关
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受到待测元素的价态及化学组成的影响,样品不同的价态和化学组成要采用不同的化学分析方法
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纯物理测量,与样品的化学组份、化学态无关
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分析测试成本
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需要大量的化学药品,和较复杂的处理过程,测试成本比较高
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除需要简单的制样物品,不需要化学药品,样品处理过程简单,测试成本很低
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人员要求
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对测试人员需要进行长期严格的培训,人员操作技术要求高
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对人员技术要求很低,普通的工人经过简单的培训即可熟练操作使用
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五、钢铁行业中的一些应用实例
(一)、生铁
生铁是钢铁企业生产过程中最重要的中间产品,它的质量好坏直接关系到最终产品的好坏,并且也决定了,在加工成钢胚前对辅助材料、能源的用量。一般情况下,生铁中只要测试Si、Mn、P、S、C。在X荧光光谱分析仪器中,对C(炭)元素是测试不到的,所以,在X荧光分析仪器中,一般只对Si、Mn、P、S进行测试。
以下使用EDX3600型对生铁实际测试的所得的谱图,工作曲线等相关数据:
1、生铁在EDX3600上测试的谱图
由谱图可以看到,待测元素Si、Mn、P、S的光谱非常清晰明显,这样的谱图结果非常有力于对样品的测量。另外,对于Al、Cr等辅助元素的谱图也清晰可见,同样可以进行测试。
2、生铁-Si的工作曲线与相关数据
3、生铁-Mn的工作曲线与相关数据
4、生铁-P的工作曲线与相关数据
5、生铁中S的工作曲线与相关数据
6、实际测试的生铁的测量精度为:
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元素
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Si
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Mn
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P
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S
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含量范围(%)
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0.1~1.0
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0.1~1.0
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0.05~0.10
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0.010~0.10
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测量精度(SD)
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0.02
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0.015
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0.004
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0.002
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(二)、高炉渣
高炉渣是生铁生产过程中非常重要的测试项目,一般要求测试Ca,Mg,Si三个元素,使用EDX3600型仪器测试此样品时,还可以同时测量Al,K,S,Fe等辅助元素,其测量的精度也很高。
以下使用EDX3600型对高炉渣实际测试的所得的谱图,工作曲线等相关数据:
1、高炉渣在EDX3600上测试的谱图
由谱图可以看到,待测元素Ca,Mg,Si的光谱非常清晰明显,这样的谱图结果非常有力于对样品的测量。另外,对于Al,K,S,Fe等辅助元素的谱图也清晰可见,同样可以进行准确测试。
2、高炉渣中Ca的工作曲线与相关数据
3、高炉渣中Mg的工作曲线与相关数据
4、高炉渣中Si的工作曲线与相关数据
6、实际测试高炉渣的测量精度为:
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元素
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Ca
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Mg
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Si
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含量范围(%)
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30.00~50.00
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5.01~20.00
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≥20.00
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测量精度(SD)
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≤0.20
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≤0.15
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≤0.2
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(三)、烧结矿
烧结矿主要测试Fe,Ca,Si几个元素,并还要计算碱度(钙硅比例)。同时。EDX3600还可以一同测试Mg,P,S,Cr,Mn,Ti等辅助元素,测试精度也很高。
以下使用EDX3600型对烧结矿实际测试的所得的谱图,工作曲线等相关数据:
1、烧结矿在EDX3600上测试的谱图
a、高碱烧结矿谱图
b、低碱烧结矿谱图
由以上谱图可以看到,待测元素Fe,Ca,Si的光谱非常清晰明显,这样的谱图结果非常有力于对样品的测量。另外,对于Al,K,S,Fe,Mg等辅助元素的谱图也清晰可见,同样可以进行准确测试。
2、烧结矿中Ca的工作曲线与相关数据
3、烧结矿中Si的工作曲线与相关数据
4、烧结矿中Fe的工作曲线与相关数据
5、实际测试烧结矿的测量精度为:
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元素
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Ca
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Si
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Fe
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含量范围(%)
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5.00~20.00
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5.01~15.00
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≥50.00
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测量精度(SD)
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≤0.15
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≤0.15
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≤0.2
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(四)、硅铁合金
硅铁合金一般测试Si,Fe,Ca的含量,在仪器上还可以同时测试Al,Ca,Mn,Cr,Ti等元素,测试精度很高。
以下使用EDX3600型对硅铁合金实际测试的所得的谱图,工作曲线等相关数据:
1、硅铁合金在EDX3600上测试的谱图
2、硅铁合金中Si的工作曲线与相关数据
3、硅铁合金中Mn的工作曲线与相关数据
4、硅铁合金中Ca的工作曲线与相关数据
5、硅铁合金中Fe的工作曲线与相关数据
6、实际测试硅铁合金的测量精度为:
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元素
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Si
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Ca
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Fe
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Mn
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含量范围(%)
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≥50.00
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0.10~2.00
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20.00~50.00
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≤0.5
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测量精度(SD)
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≤0.2
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≤0.015
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≤0.10
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0.01
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(五)、白云石
白云石是钢铁生产过程中的辅助材料,它的主要成分是Ca,一般主要测试其中的Ca,Si,Mg,Al几种元素,对于其他元素S,Fe等辅助元素一样可以测试。
以下使用EDX3600型对白云石实际测试的所得的谱图,工作曲线等相关数据:
1、白云石在EDX3600上测试的谱图
2、白云石中Si的工作曲线与相关数据
3、白云石中Al的工作曲线与相关数据
4、白云石中Fe的工作曲线与相关数据
5、白云石中Si的工作曲线与相关数据
6、白云石中Mg的工作曲线与相关数据
7、白云石精度测试结果:
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