钢铁解决方案.docx
《钢铁解决方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢铁解决方案.docx（49页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
钢铁解决方案
钢铁解决方案
EDX系列X荧光光谱仪器钢铁行业
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、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、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。
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：
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：
序号
用户单位
应用范围
1
陕西汉中钢铁有限公司
测试高炉渣、生铁、烧结矿、球团矿、白云石、膨润土等
2
福建三明钢铁集团小焦轧钢厂
测试生铁、烧结矿、石灰石、高炉渣等
3
太原钢铁集团公司大关山矿
测试石英石，白云石，普硅，特硅等
4
唐山宝业集团钢铁公司
测试生铁，高炉渣，烧结矿，铁精粉，电熔镁
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：
序号
用户单位
应用范围
1
国家历史博物馆
测试陶瓷、古陶瓷、青铜器等，作年代和真伪辅助坚定
2
陕西重型汽车集团公司
测试各种钢材、螺丝、合金等材料，判定其是否合格
3
浙江正泰电器股份有限公司
测试各种合金材料，钢材，不锈钢，电镀制品等五金件
4
河南白鸽集团公司
测试刚玉成品成分和刚玉过程质量控制检测
5
江门市富意磁性材料有限公司
测试铁氧体材料及磁性材料配比成分
6
江苏省连云港地质工程勘查院
测试铌、钽矿，用于矿物检验和矿物收购
7
山东科技大学
用于教学，科研，测试矿物样品和各种合金样品
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。
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：
项目
传统化学分析方法
EDX3600及其系列X荧光分析仪
分析速度
分析速度比较慢，快速的测试方法也要10～30min得到测试结果
一般只需2～5min就可以得到测试结果结果
分析效果
测试结果受人为因素影响很大，测试结果重复性不高
几乎无人为因素影响，测试精度很高，测试重复性很高
劳动强度
全手工分析劳动强度大
测试过程大部分由仪器完成，人员劳动强度极低
同时分析元素数
一般一次只能分析一个元素
同时可分析几十种元素
是否与化学组份、化学态有关
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
纯物理测量，与样品的化学组份、化学态无关
分析测试成本
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
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
人员要求
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
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
四、EDX系列X荧光分析仪及其系列产品简介：
（一）、EDX3600型X荧光光谱分析仪：
EDX3600型X荧光分析仪及其系列产品，是在钢铁行业中使用非常方便，测试精度和准确性很高的分析测试设备。
现在将其产品做以下简要阐述：
1、仪器的外观图片
2、仪器的技术指标
分析范围：
1ppm～99.99％（样品的检出限因样品不同而不同）
同时分析：
几十种元素同时分析
镀层厚度测量精度：
最高可达到0.01微米
测试对象：
固体、粉末、液体
测试时间：
60～300秒（分析时间可以根据测试要求自由选择）
测量精度：
可达到0.05％（样品不同和测试时间不同，测量精度将有所不同）
分析元素：
Na～U
工作温度：
15～30℃
重量：
80Kg
功耗：
200瓦
3、仪器配置
单样品真空腔体
计算机、喷墨打印机
真空泵（可选）
压片机（可选）
半导体探测器
放大电路
X光管及高低压电源
WINDOEWS版测试分析测试软件
4、EDX3600型X荧光光谱分析仪器的特点
A、采用半导体制冷的半导体探测器，不用液氮制冷，使用方便，运行成本低。
B、单样品腔，结构简单，使用操作方便，预抽真空时间短。
C、对轻元素测试效果很好。
D、仪器为落地式，体积较小，占地面积小，并带有移动用滚轮，设备移动方便。
E、可以测试大样品及非规则样品。
F、属于下照射设备，样品测试定位摆放非常方便。
G、具有X光管工作联动功能，对测试人员做到最佳的射线辐照防护。
H、设备无需冷却水系统，设备安装简单方便，接通电源即可使用。
（二）、EDX6000型X荧光光谱分析仪器
仪器的外观图片：
仪器的技术指标
分析范围：
1ppm～99.99％（样品的检出限因样品不同而不同）
同时分析：
几十种元素同时分析
测试对象：
固体、粉末、液体
测试时间：
60～300秒（分析时间可以根据测试要求自由选择）
测量精度：
可达到0.05％（样品不同和测试时间不同，测量精度将有所不同）
分析元素：
Na～U
工作温度：
15～30℃
重量：
80Kg
功耗：
200瓦
仪器配置
多样自动进样系统
计算机、喷墨打印机
真空泵（可选）
压片机（可选）
半导体探测器
放大电路
X光管及高低压电源
WINDOEWS版测试分析测试软件
EDX6000型X荧光光谱分析仪器的特点
I、采用半导体制冷的半导体探测器，不用液氮制冷，使用方便，运行成本低。
J、采用行星式多样品腔体，一次可放置12个样品，由软件控制样品的自动移动、测试数据保存、连续测试，这可以保证在无人照顾的情况下处理大量的样品。
K、真空盖带有自压紧装置，密闭性好。
真空腔体优化处理，保证容积的最小化，同时配备大抽气量的真空泵，使得预抽真空时间缩短。
L、对轻元素测试效果很好。
M、仪器为落地式，并将计算机、显示器、键盘、打印机等与仪器集成一体化设计，设备结构紧凑，外形美观，并使安装调试更加方便，自带有移动用滚轮，方便设备移动。
N、适合测试可放入标准样品杯中的样品，对大样品测试困难；可以测试可放入样品杯中的非规则样品。
O、属于下照射设备，样品测试定位摆放非常方便。
P、具有X光管工作联动功能，对测试人员做到最佳的射线辐照防护。
Q、设备无需冷却水系统，设备安装简单方便，接通电源即可使用。
（三）EDX3600B
仪器外观图片：
性能特点
专业的水泥、钢铁、矿料等全元素分析，亦可用于镀层检测
RoHS检测。
内置信噪比增强器可有效提高仪器信号处理能力2倍。
针对不同样品可自动切换准直器和滤光片。
电制冷UHR探测器，摒弃液氮制冷。
智能全元素分析软件，与仪器硬件相得彰，且操作简单。
技术指标
测量元素范围：
从钠（Na）至铀（U）
元素含量分析范围：
1ppm—99.99%
同时分析元素：
24种元素同时分析
测量镀层：
镀层厚度测量最薄至0.005微米，可分析5层以上的镀层
分析精度：
0.05%
测量对象状态：
粉末、固体、液体
测量时间：
60s—200s
能量分辨率为：
（150±5）eV
管压：
5KV—50KV
管流：
50uA—1000uA
标准配置
电制冷UHRD探测器
信噪比增强器
光路增强系统
内置高清晰摄像头
可自动切换型准直器和滤光片
精准的升降平台
加强的金属元素感度分析器
应用领域
钢铁和有色金属检测
水泥检测
矿料分析
（四）EDX-530EDX-730
仪器外观图片：
手持式能量色散分析仪，是天瑞仪器公司为野外、现场X荧光分析应用专门开发的仪器类型。
具有体积小、重量轻、普通人可手持测量的特点。
它包括有害元素分析仪，合金牌号分析仪、土壤分析仪、贵金属分析仪和矿石分析仪等一系列专业型号，其中手持式能量色散矿石分析仪已广泛应用于各类地质矿样多元素检测和分析、矿渣精炼分析及考古研究中。
检测样品包括从硫至铀的所有自然矿石、矿渣、岩石、泥土、泥浆等，形态为固体、液体、粉末等。
EDX-P系列X荧光光谱仪是真正意义上的现场测试利器，满载着天瑞人凝重的智慧和心血。
历时数载的酝酿开发、精益求精的品质追求、丝丝入扣的高端配置，EDX-P系列卓尔不凡！
流线型的外形，带给您全新的视觉冲击；高贵大方的色彩，尽显尊贵与稳重的独特魅力；精巧的内核，融汇科技的浓缩之美；严谨的保护装置，构造安全可靠的防火墙；小巧轻便，将人性化理念落实入微。
应用领域
型号：
P530
钢铁冶炼、锅炉、容器、管道、制造等高温高压行业
有色金属、航空航天、武器制造、潜艇船舶等行业
废旧金属材料回收
贵金属检测
型号：
P730S
地质矿物勘探、普查
野外矿石的原位检测
矿山矿石分布图的绘制
洗矿过程中原矿、精矿和尾矿的检测
原矿和精矿采购中矿石品位的测定
考古研究的野外检测
（五）波长色散X荧光分析仪简介
wdx系列波长色散X荧光分析仪是天瑞仪器-北京邦鑫伟业技术开发有限公司在国家“九·五”攻关项目的基础上，总结我国多年来研制X荧光分析仪的经验和教训，并吸收国际先进技术基础上，深入进行产业化研发形成的高科技产品，各项技术性能指标均已达到国际同类产品先进水平。
X射线荧光光谱分析技术作为常规分析手段，开始于20世纪50年代；经历了50多年的发展，现在已经成为物质组成分析的必备方法之一。
随着分析方法和相关技术（特别是计算机技术和电子技术）的不断发展和进步，目前X射线荧光光谱分析不仅成为地质、冶金、石油化工、半导体工业和医药卫生等领域的重要分析手段，也是材料科学、生命科学、环境科学等普遍采用的一种快速、准确而又经济的多元素分析方法；特别是在工业常规成份分析领域，X射线荧光光谱仪是国际上公认的占主导地位的分析仪器，广泛应用于钢铁、冶金、建材、石油化工、地矿等材料工业；同时，X射线荧光光谱仪更是野外现场分析和过程控制分析等方面的首选仪器。
长期以来，适用于钢铁生产企业使用的波长色散型X射线荧光分析仪全部依赖进口；昂贵的购买费用、备件费用、维护维修及技术服务费用使我国的钢铁生产企业不堪重负；同时，8周以上的备件供货周期给钢铁厂的正常生产带来了严重的影响。
WDX系列波长色散X荧光分析仪的研制成功，彻底打破了国外仪器公司对此项技术的垄断，为国内的广大钢铁生产企业提供了一种高性能价格比的过程控制解决方案，并且在技术支持和技术服务方面均优于进口仪器，而相关费用则大大低于进口仪器。
二 波长 X射线荧光光谱仪（XRF）的用途
W400E产品外观图片
波长射线荧光光谱（XRF）分析法是对各种材料进行元素测定的一种现代化的通用分析方法。
不管是金属材料、非金属材料、块状样品、粉末样品还是液体样品，位于元素周期表上从4号元素铍（Be）到92号元素铀（U）之间的所有元素都可以进行精确的定性、定量和无标样分析。
根据不同应用要求，其分析浓度范围可从0.1ppm到100%，而且即使高至100%的元素浓度也能直接进行测量而无须进行稀释，主元素测量重现性优于±0.1%rel.。
XRF分析法具有样品制备简单、测定元素范围广、测量精确度高、重现性好、测量速度快、无环境污染等特点。
原理：
当X射线管发射的X射线照射样品时，从样品中激发出新的X射线，这种X射线称为荧光X射线，不同的元素激发出的荧光X射线具有不同的特征波长。
因此，根据检测这种X射线的波长可以进行元素的定性分析 ；另外，因为荧光X射线的强度与元素的浓度成比例，检测每个元素的特征X射线强度可以进行元素的定量分析。
XRF法广泛用于环保、地质、矿物、冶金、水泥、电子、石化、高分子、食品、药物以及高科技材料等领域，在产品质量监控、新材料研发等方面起着重要的作用。
应用领域举例：
钢铁工业：
金属材料。
各种铁和钢的成分分析，铁矿石、炉渣等
有色金属：
各种 纯金属及合金，矿石等分析
三、 X射线荧光光谱仪与其它元素分析仪器比较所具有的优势
1、可做未知样品的全元素分析，成本最低，时间最短。
2、固体样品、液体样品皆可检测，且试样不用特殊处理，避免了溶（熔）样时溶（熔）剂及容器所带来的元素污染。
3、分析浓度范围可从0.1ppm到100%，得出的数据在国际上具有相当高的认同度 。
如按美国国家标准，汽油中的铅含量、润滑油中钡、钙、磷、硫、锌等元素含量，以及食品容器材料中有害元素的检测都用XRF方法进行检测。
四、 X射线荧光光谱仪与相关仪器的组合优势
X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪、及扫描电子显微镜（带能谱、电子背散射衍射）是从事无机材料检测和研究极具战略价值的三大仪器，三者的组合构成一个在材料研究领域既具有相当广度、又具备一定深度的战略平台 ，其组合优势有相当竞争力，几乎可以囊括研究对象有关元素、结构、微观特征和微区成分等在亚宏观尺度内的信息。
五、 仪器的使用工作量和使用水平
X射线荧光光谱仪（XRF）具有测定元素范围广、测量精确度高、重现性好、测量速度快等特点，是分析、研究、表征材料中最具战略价值的仪器之一，国际上很多著名的大公司、 现代研究室都把它做为技术保证 、过程控制、 实验研究的强有力的分析工具。
该仪器能够分析元素周期表中多达83个元素，样品可以是导电或非导电的固体或液体。
显而易见，XRF仪器对文科以外的所有学科都有用武之地，学校和社会对XRF的需求面都是十分宽广和迫切的。
浙大分析测试中心微结构室在利用与XRF相似性很强的X射线能量色散谱仪方面已有十多年的经验积累和丰富的专业知识，有能力将XRF管好和用好，为钢铁企业和科研提供优良的服务。
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：
元素
Si
Mn
P
S
含量范围（%）
0.1~1.0
0.1~1.0
0.05~0.10
0.010~0.10
测量精度（SD）
0.02
0.015
0.004
0.002
（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：
元素
Ca
Mg
Si
含量范围（％）
30.00~50.00
5.01~20.00
≥20.00
测量精度（SD）
≤0.20
≤0.15
≤0.2
（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：
元素
Ca
Si
Fe
含量范围（％）
5.00~20.00
5.01~15.00
≥50.00
测量精度（SD）
≤0.15
≤0.15
≤0.2
（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：
元素
Si
Ca
Fe
Mn
含量范围（％）
≥50.00
0.10~2.00
20.00～50.00
≤0.5
测量精度（SD）
≤0.2
≤0.015
≤0.10
0.01
（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：
元素
SiO2
MgO
CaO
含量（%）
2.01～5.0
≤2.00
≤20.00
>20.00
30.00～50.00
测量精度（SD）
≤0.08
≤0.05
≤0.15
≤0.18
≤0.15
以上是对在钢铁行业中，常规的测试样品在EDX3600中实际测试谱图、曲线、数据的概述。
但在钢铁行业中还有对铁精粉、原矿石、石英石、硅锰合金、膨润土等样品依然可以测试的非常好。
以下只对这些样品在EDX3600中的测试谱图做简要说明。
（一）铁精粉在EDX3600中的测试谱图
（二）石英石在EDX3600中的测试谱图
（三）膨润土在EDX3600中的测试谱图
其主要成分为Si元素，其他元素如Al，K，Fe等谱图也很清晰。
（四）硅锰合金在EDX3600中的测试谱图
（五）原矿石在EDX3600中的测试谱图
在钢铁行业中还有其他的样品需要测试，在这里由于篇幅有限，不再做阐述，从上面的测试样品情况看，EDX3600型X荧光光谱分析仪器非常适合在钢铁行业中的应用。
EDX系列X荧光光谱仪不锈钢行业解决方案
在钢铁行业中，钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。
其它成分是为了使钢材性能有所区别。
以下以字母顺序列出重要的钢材元素，他们包含以下成分：
碳（Carbon）-存在于所有的钢材，是最重要的硬化元素。
有助于增加钢材的强度，我们通常希望刀具级别的钢材拥有0.5%以上的碳，也成为高碳钢。
铬（Chromium）-增加耐磨损性，硬度，最重要的是耐腐蚀性，拥有13%以上的认为是不锈钢。
尽管这么叫，如果保养不当，所有钢材都会生锈的。
锰（Manganese）-重要的元素，有助于生成纹理结构，增加坚固性，和强度、及耐磨损性。
在热处理和卷压过程中使钢材内部脱氧，出现在大多数的刀剪用钢材中，除了A-2,L-6和CPM420V。
钼（Molybdenum）-碳化作用剂，防止钢材变脆，在高温时保持钢材的强度，出现在很多钢材中，空气硬化钢（例如A-2,ATS-34）总是包含1%或者更多的钼,这样它们才能在空气中变硬。
镍（Nickle）-保持强度、抗腐蚀性、和韧性。
出现在L-6\AUS-6和AUS-8中。
硅（Silicon）-有助于增强强度。
和锰一样，硅在钢的生产过程中用于保持钢材的强度。
钒（Vanadium）-增强抗磨损能力和延展性。
一种钒的碳化物用于制造条纹钢。
在许多种钢材中都含有钒，其中M-2，Vascowear，CPMT440V和420VA含有大量的钒。
而BG-42与ATS-34最大的不同就是前者含有钒
钛（Titan
升级会员 