高亚楠，张嘉欣，邹 佳，尹莎丽

（河钢宣钢技术中心，河北 张家口 075100）

众所周知，硫在钢铁中为有害杂质元素，它的存在对钢铁具有热脆性，降低钢的力学性能，特别是疲劳极限、塑性和耐磨性。宣钢技术中心铁前化验室从2005年起引进多台日本岛津MXF-2400荧光光谱仪用于入炉、入烧铁矿石各元素的含量分析，不但有效减少了徇私舞弊等违法行为，而且为单车单检的生产模式做足硬件准备。通过多年经验总结发现，铁矿石中众多元素分析较为精准，但是作为炼铁原料中有害元素的硫却一直不能较为准确的进行分析。实验室间以及实验室内硫元素的分析偏差较大，分析数据的不准确对后期入炉、入烧炼铁工艺以及后期产成品都会造成一定的影响。

以河北钢铁集团宣钢公司生产样和日常标样为依托，研究含铁原料硫元素在铁矿石样品前处理流程、制取样片流程以及X-射线荧光光谱仪分析流程，以便最大限度优化硫元素检测方法，提高硫元素测定分析质量。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

MXF-2400 X射线荧光光谱仪（日本岛津），SM-1型振动研磨机，V4D-高频熔样炉（北京静远），四硼酸锂（分析纯），碳酸锂（分析纯），氧化钴（分析纯）KI（分析纯）需配制成500g/L的溶液，手工分析药品。

1.2 仪器工作条件

仪器工作条件设置见表1。

表1 仪器工作条件

1.3 实验方法

我们使用SM-1型振动研磨机研磨两个宣钢日常生产样（1#生产样485532170306-2#生产样607654170313），采用相同的实验条件，逐渐增加研磨时间，来观察研磨时间与硫元素X射线荧光强度之间的关系，同时对比标样硫元素X射线荧光强度，选定适合的研磨时间，从而得到较为精准的荧光分析数据。

2 结果与讨论

（1）将1#生产样研磨1min～8min，对其进行X射线荧光强度分析。

图1 1#生产样研磨1min～8min与硫元素X射线荧光强度关系

图2 2#生产样研磨时间与硫元素X射线荧光强度

（2）将2#生产样研磨1min～8min，对其进行X射线荧光强度分析。

图3 2#生产样研磨时间与硫元素X射线荧光强度

表2 1#、2#生产样（研磨4min）与标样硫元素含量重复性测定

（3）研磨时间与硫元素X射线荧光强度关系分析。通过对两个宣钢日常生产样的研磨实验发现，样品研磨时间与硫元素X射线荧光强度存在对应关系。随着研磨时间的加长，前两分钟荧光强度值偏高，且不稳定，从第三分钟开始荧光强度值曲线逐渐趋于平缓，强度数值趋于稳定，继续增加研磨时间强度数值改变不大，对于生产来说选择较为准确的强度值和较为合适的时间是生产基本要求。同时，我们对比宣钢公司作业文件中所述，可以得知样品研磨60s只适应石灰石、白云石、钙灰、镁灰的压片荧光分析方法中对样品的研磨要求。所以，我们在使用压片XRF法测定含铁原料硫元素时，选择四分钟作为标准研磨时间较为稳妥。同时，我们通过对两个生产样品的10次平行测定实验发现，四分钟的研磨时间也能够有效确保研磨样品结果的重复性。

3 结语

通过对XRF荧光光谱压片法中最为重要的样品研磨制样步骤研究发现，样品在研磨过程中，随着研磨时间的逐渐延长，含铁原料样品所测得到的硫元素的荧光强度随之减弱，但其强度值却逐渐趋于稳定，特别是通过4min研磨后，最终样片经过荧光仪照射后，所得到的荧光强度值变化不大，而1min～3min较短的研磨时间无法更好的降低样品的颗粒度以及带来的颗粒度效应。所以研磨时间把控在4min，能够确保荧光强度值稳定，从而确保荧光测定精度。