《钢包引流砂 硅、镁、铁、铝、铬、锆、钾、钠含量的测定 波长色散X射线荧光光谱法》编制说明.docx

河南省有色金属行业协会钢包引流砂硅、镁、铁、铝、铭、错、钾、钠含量的测定波长色散X射线荧光光谱法团体标准（报批稿）编制说明2024年4月一、编制目的和意义钢包引流砂也常被叫做钢包引流剂，是一种用以填充钢包水口，帮助连（模）铸开浇时钢水自动流出的颗粒状耐火材料。作为钢铁行业不可或缺的原辅料，为钢铁生产顺行提供了保障，是解决现今钢铁行业“卡脖子”的重要辅助材料之一。引流砂品质的优劣极大的制约着钢包自动开浇率的高低，其原材料含量测定结果影响着钢水品质，通过进行化学成分分析，按所含成分的种类和数量，可以判断制品或原料的纯度，制品的化学特性，也可作为选取原料、检查和调整工艺过程的依据。随着国内钢铁行业的转型升级，普钢转优钢，优钢转特钢，钢包自开率要求由95.0%98.0%提升至298%,部分钢厂甚至要求299.5%o整体对钢包自开率的要求是越来越高，做为钢包自开率中最重要的环节-钢包引流砂的质量管控就显得尤为重要。目前的钢包引流砂所引用/参照的标准针对含铝耐火材料、辂矿石等，与钢包引流砂主成分的含量存在较大出入，且针对钢包引流砂的化学组元引用多种化学滴定方法、重量法、ICPfES等，耗费大量人工、物力和时间，效率低下，不适用高效生产过程对质量监控的需求，也增加了使用单位入厂和使用过程质量检测的周期和质量监控难度。依据钢包引流砂成分检测的实际使用需求和应用实际，制定钢包引流砂硅、镁、铁、铝、辂、错、钾、钠含量的测定波长色散X射线荧光光谱法团体标准，既可以填补国家、行业标准的空白，还可以利用先进的XRF分析方法，大幅提高检测效率、减少环境污染。标准的制定有利于完善钢包引流砂的成分检测方法，规范并引导各钢包引流砂企业的有序生产，保证产品质量，维护钢包引流砂市场的秩序，对促进耐火材料产品的检测向高灵敏度、高精密度方向发展，增加钢包引流砂的市场认可度与竞争力具有重要意义。二、任务来源及编制原则和依据（一）任务来源2023年11月20日，河南省有色金属行业协会印发了关于下达2023年第三批团体标准制定计划的通知（2023第67号），钢包引流砂硅、镁、铁、铝、络、错、钾、钠含量的测定波长色散X射线荧光光谱法团体标准正式立项；由河南通宇冶材集团有限公司牵头负责团体标准的编制工作。（二）编制原则和依据1、编制原则规范性本标准按照GB/T1.12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定进行编写，力求标准结构清晰、简练、准确、浅显易懂。科学性在标准的技术内容设置方面，河南通宇冶材集团有限公司组织相关单位和人员通过查阅资料、进行试验方案的设计、实施和召开研讨会等方式，全面了解钢包引流砂中含量测定的注意事项及步骤，保障标准内容科学、合理、适用。可操作性标准的内容符合国内外相关法律法规及标准的要求，在紧密结合实际情况的基础上，充分考虑标准的前瞻性，广泛听取相关领域专家和技能人才的意见，使标准和实际测定工作协调统一。2、编制依据本标准的编制主要依据和参考了以下法律法规和文件：GB/T2007.1散装矿产品取样制样通则手工取样方法GB/T5070含辂耐火材料化学分析方法GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定三、标准编制过程（一）成立标准工作组、制定工作计划标准制定计划下达后，在河南省有色金属行业协会的领导下，河南通宇冶材集团有限公司认真落实和实施计划，牵头成立了标准起草工作组。工作组首先收集、梳理了国内外相关分析检测方法与标准标准资料，在对钢包引流砂中Sio2、MgO>Fe2O3,Al2O3.Cr2O3,ZrO2.K20.NazO含量测定全面研究的基础上，初步确定了标准的主要内容,明确了标准的范围和框架，形成了标准草案。（二）标准起草与研讨为进一步提高标准编制质量，根据标准研制工作计划，河南通宇冶材集团有限公司对钢包引流砂硅、镁、铁、铝、辂、错、钾、钠含量的测定波长色散X射线荧光光谱法团体标准进行技术论证会，工作组根据专家意见及建议仔细修改了标准文本，于2023年12月19日形成了团体标准征求意见稿及相关材料。（三）听取多方意见2024年1月5日至2024年2月5日，工作组通过发送征求意见稿定向征集意见，共发送5份征求意见函，已收到回复函和意见建议16项，采纳13项，未采纳3项，并给出理由。工作组通过逐条斟酌文件条款内容和编制说明，在充分交流和讨论的基础上进行了修改完善后，形成了团体标准送审稿及相关材料，见附件一所示。四、主要内容的确定（一）范围本文件规范了用波长色散X射线荧光光谱法测定钢包引流砂中SiO2、MgO.Fe2O3>Al2O3.Cr2O3>ZrO2>K20.Na2O的含量。本文件适用于分析钢包引流砂中SiO2、MgO>Fe2O3.Al2O3.Cr2O3.ZrO2.K2O>Na2O含量的测定,各元素测定范围见表1,（以氧化物表示）。根据钢包引流砂主量元素检测的实际情况，分析范围尽可能切合产品，并考虑所使用的同类X射线荧光光谱仪的灵敏度和精密度确定分析范围。表1测定范围成分测定范围（质量分数）%SiO25.0-85.00MgO0.5015.00Fe2O31.0028.00AI2O34.0020.00成分测定范围（质量分数）%5。31.0046.00ZrO21.0042.00K2O0.10-2.50Na2O0.10-2.50（二）原理在包含某种待测元素的样品中，照射一次X射线，就会产生待测元素的荧光X射线。荧光X射线的强度会随着待测元素含量的变化而改变，待测元素含量高，荧光X射线的强度就会变强。根据此原理，如果预先知道已知浓度样品的荧光X射线强度，就可以计算出样品中待测元素的含量。本章对用钢包引流砂硅、镁、铁、铝、铝、错、钾、钠含量的测定波长色散X射线荧光光谱法的试验原理进行了说明，并对试样液进行了解释。（三）试剂与材料本章从试剂纯度和准备液配制方法方面对试剂做了规定和要求。1、分析中除另有说明外，仅使用认可的分析纯试剂，实验水为蒸修水或去离子水或相当纯度的水，应符合GB/T6682三级水的规定。2、无水四硼酸锂（1.i2B4O7）.偏硼酸锂（1.iBo2）混合熔剂（67%1.i2B407+33%1.iBO2）,在105°C±5下烘lh2h,然后贮存在干燥器中。3、碳酸锂（1.i2CO3）在105。C下烘lh2h,然后贮存在干燥器中。4、一水漠化锂（1.iBr上0）,在105烘1.5h,然后贮存在干燥器中。5、澳化锂溶液（400mgm1.）：称取40.Og一水澳化锂，精确至Img,加入适量水溶解后定容至100m1.o（四）仪器与设备用钢包引流砂硅、镁、铁、铝、辂、错、钾、钠含量的测定波长色散X射线荧光光谱法所需要的仪器，本标准从实际出发，选择仪器与设备时一定要考虑能否满足分析要求，稳定性、灵敏度是否符合要求，并对仪器的规格和类型进行了说明。（五）样品为了对其进行测定，须配置校准样品，而配置的校准样品中各成分的含量必须准确可靠。本章对样品前处理、制样做出了规定，要求按照GB/T2007.1进行制样，试样粒度应小于75u11,并在105oC±5oC干燥2h后置于干燥器中备用。在进行耐火材料的分析时，除主成分氧化物和副成分的含量外，通常还要测定其烧失量。按照化学分析所得到的成分，可以判断原料的纯度，计算出其耐火性能。本章对试样灼烧做出了规定，并给出了灼烧减量1.oSS的计算方法。（六）试验步骤本章规定试验的次数、校正要求、对标准曲线制作过程以及对待测样品的规定。标准曲线的制作包括样品的测量、绘制标准曲线、仪器漂移校正。本章规定了选择有一定浓度和梯度范围的系列有证标准样品作为校准样品，如果选用的系列标准样品未能覆盖待测样品含量范围，可使用有证标准样品的混合物及经标准样品与纯物质的混合物及经标准化学分析方法准确定值的引流剂内控样品作为补充。（七）结果计算及表示本章给出了根据测量熔融样片各元素的X射线荧光强度，计算灼烧后样品中各成分的含量的公式，验证试验见附件二所示。（八）重复性本章给出重复性限值参数以及对实验误差进行要求。（九）试验报告本章中规定了试验报告应包含的内容以及结论。五、采标情况无。六、重大分歧意见的处理经过和依据无。七、与国家法律法规和强制性标准的关系本文件的内容不违反现行法律、法规。本文件的试验方法中，部分引用了现行相关的标准确保了本文件的实用性和可行性，与现有标准协调、配套。八、标准实施的建议本文件一经发布，及时在会员中宣传、贯彻并做好相关培训，提高该项标准的使用效果，同时，积极扩大国内外同行交流、扩大标准影响力，并主动向行业主管部门汇报标准内容及实施情况，争取政府及主管部门采纳标准内容。在该项标准实施、评价后，可根据实际情况申请、提升为河南省地方标准或行业标准、国家标准等。九、其他应予说明的事项无。钢包引流砂硅、镁、铁、铝、络、错、钾、钠含量的测定波长色散X射线荧光光谱法团体标准起草工作组2024年4月附件一：钢包引流砂硅、镁、铁、铝,铭、错、钾、钠含量的测定波长色散X射线荧光光谱法团体标准征求意见汇总处理表标准负责起草单位：河南通宇冶材集团有限公司时间：2024年2月26日序号标准章条编号意见内容提出单位（专家）处理意见备注15.2可对混合熔剂比例做出规定（四硼酸锂（1.izBQ7）：偏硼酸锂（1.iBO2）67:33）石家庄钢铁有限责任公司（王聪磊）采纳3表1测定范围各元素测定范围的保留位数需一致山东省冶金科学研究院有限公司（吴丽娟）采纳4表1测定范围Zr（Hf）O2应改为Zro2，标准名称不包含饴，X射线荧光光谱法测定的应是氧化错或氧化饴，不是错给合量采纳59.1准确称取6.OOOOg无水四硼酸锂、偏硼酸锂混合熔剂，1.OOOOg碳酸锂和0.20Oog试样于瓷印摒中，均精确至0.2mg,建议改为准确称取6.000（6.0）g无水四硼酸锂、偏硼酸锂混合熔剂，1.000（1.0）g碳酸锂和0.200（0.20）g试样于瓷坦烟中，均精确至00002g采纳65试剂与材料5.2无水四硼酸锂（1.bBQ）、偏硼酸锂（1.iBo”混合熔剂，应说明无水四硼酸锂（1.iBQ?）、偏硼酸锂（1.iBO”的混合比采纳例。89.1脱模剂嗅化锂加入量建议定为滴数，便于实验操作西峡龙成冶金材料有限公司（袁中辉）不采纳标准中需要明确的数值，滴数无法衡量99.1熔样炉温度建议设成范围为UOO度±50度采纳10表1各元素测定范围有效数字前后应一致，建议小数点后1至2位。河南工业大学化学化工学院（苑立博）采纳115.25.3烘Ih2h以上建议改为烘Ih2h或烘2h以上。采纳修改为烘Ih2h125.2建议给出无水四硼酸锂和偏硼酸锂的推荐比例。采纳135.5称取40.Og一水淡化锂溶于100111.水中得到的嗅化锂溶液不是400mgm1.0如配制400mgm1.的滨化锂溶液，应为称取40.Og澳化锂（1.iBr）,精确至Img,加入适量水溶解后定容至100m1.O如使用一水溟化锂，称取质量需要换算。不采纳参考国标GB/T24231直接给出表示即可141范围表中各元素建议用单质表示，再增加一个单质换算成氧化物的系数表承德建龙特殊钢有限公司（夏立志）不采纳物质在钢包引流砂中以氧化物形式存在151范围测量范围小数点位数建议统一采纳164.2无水四硼酸锂与偏硼酸锂混合熔剂的比例应明确.采纳说明：发送“征求意见稿”的单位数或专家人数：5个。收到“征求意见稿”后，回函的单位数或专家人数：5个。收到“征求意见稿”后，回函并有建议或意见的单位数或专家人数：5个。没有回函的单位数或专家人数：O个。附件二:验证试验1样品制备按GB/T2007.2规定制备试样，试样全部通过0.097mm的筛孔,将其放置于105。C的恒温的干燥箱内预干燥2h,置于干燥器中冷却至室温。2试样灼烧用瓷方舟洗烘干净，放在1050°C高温炉灼烧至恒重，取出放入干燥器中。准确称取1.OOOOg试样，置于方舟中，在105Oe高温炉中灼烧Ih至恒重，放置室温称量，按下式计算灼烧减量1.OSs。1.oss=oo%m式中:1.oss试样灼烧减量；m1试样和用烟灼烧前的质量，单位为克（g）；m2试样和用堪灼烧后的质量，单位为克（g）；m试样质量，单位为克（g）03熔剂称量在干净的瓷片烟（50ml）内分别，准确称取6.00Oog无水四硼酸锂、偏硼酸锂混合溶剂和1.OOOog碳酸锂。4样品称量准确称取0.2000g灼烧后的样品于盛有混合溶剂的瓷用烟内。5熔样片的制备将用烟内的混合熔剂与样品混合均匀后转入伯黄用烟中，加入Iml脱模剂(澳化锂溶液O.40gml)o置于自动熔样炉在IloOC进行自动熔融，其中预熔时间为3min,熔样时间25min,静置时间10s。待自动熔样完毕后，取出伯黄生烟轻摇使其熔液均匀铺满粕黄小堪底部，将其平稳放置在耐火板上，冷却至室温进行标示，轻轻倒出熔片,置于干燥容器待测。6样品的测量及结果分析表1样品的测量及结果分析名称SiO2(%)MgO(%)Fe2O3(%)AI2O3(%)Cr2O3(%)ZrO2(%)Na2O(%)K2O(%)第一组1-15.289.1826.1413.6544.310.030.000.041-25.319.3526.1313.8244.610.030.000.041-35.319.3426.1513.7444.260.040.000.041-45.299.3126.1513.7844.720.040.000.051-55.309.5326.1513.8544.520.030.000.041-65.359.3426.1413.7844.710.030.000.04平均值5.3079.34226.14313.77044.5220.0330.0000.042标准偏差0.02420.11200.00820.06990.19790.00520.00000.0041相对标准偏差(%)0.45641.19860.03120.50730.444615.49190.00009.7980重复性限值0.300.50.50.50.50.300.07名称SiO2(%)MgO(%)FeaO3(%)Al2O3(%)Cr2O3(%)ZrO2(%)Na2O(%)K2O(%)第二组2-125.1511.2317.8113.2128.931.650.851.022-225.1411.1017.8013.1828.791.650.841.022-325.1810.9817.8113.2329.151.640.891.032-425.1911.1017.8013.3929.201.650.881.022-525.1511.2017.8013.2328.731.650.891.022-625.1911.1817.8013.2428.971.650.831.03平均值25.16711.13217.80313.24728.9621.6480.8631.023标准偏差0.0225092570.0913053490.0051639780.0733939140.1878740710.0040824830.0265832030.005163978相对标准偏差(%)0.0894407580.8202307100.0290056790.5540557200.6486991010.2476733813.0791354500.504623237重复性限值0.500.50.50.50.50.30.070.20名称SiO2(%)MgO(%)Fe2Oa(%)Al2O3(%)Cr2O3(%)ZrO2(%)Na2O(%)K2O(%)第三组3-147.853.169.215.7715.2517.370.370.623-247.843.029.185.7515.6217.420.390.623-347.903.119.205.7015.7217.570.380.623-447.973.039.195.7315.2517.540.420.623-547.873.029.195.8015.6217.400.380.633-647.903.119.205.7715.6317.390.370.62平均值47.8883.0759.1955.75315.51517.4480.3850.622标准偏差0.0470814900.0595818760.0104880880.0350238010.2086863680.0847152090.0187082870.004082483相对标准偏差(%)0.0983151561.9376219980.1140629520.6087566881.3450619890.4855203514.8592953070.656699663重复性限制0.50.20.30.30.50.50.070.07名称SiO2(%)MgO(%)Fe2Os(%)Al2O3(%)Cr2O3(%)ZrO2(%)Na2O(%)K2O(%)第四组4-179.8910.410.694.183.800.060.430.854-279.8010.400.694.213.570.060.400.854-379.9010.340.694.203.680.060.410.854-479.6910.350.694.133.530.060.450.854-579.8110.290.724.203.770.070.410.884-679.7110.370.684.183.590.050.470.81平均值79.80010.3600.6934.1833.6570.0600.4280.848标准偏差0.0876356090.0438178050.0136626010.0287518120.Ill2954030.0063245550.0271416040.022286020相对标准偏差(%)0.1098190590.4229517821.9705674550.6872943003.04362997410.5409255346.3365612412.627035701重复性限制0.50.50.30.30.30.300.070.07名称SiO2(%)MgO(%)Fe2O3(%)Al2O3(%)Cr2O3(%)ZrO2(%)Na2O(%)K2O(%)第五组5-143.930.250.0025.521.7527.692.001.935-243.970.260.0025.681.7727.832.071.925-343.870.240.0025.741.5528.022.051.935-444.030.230.0025.721.7327.982.071.925-543.970.230.0025.701.5827.762.041.935-643.840.220.0025.661.8527.702.021.92平均值43.9350.2380.00025.6701.70527.8302.0421.925标准偏差0.0700.01400.07870.1160.1410.0270.00543562367196014007923252642135686874077226相对标准偏差(%)0.1601371036.17605655000.3067396916.8171569250.5081615391.3649995080.284531199重复性限0.50.200.50.300.500.200.20制名称SiO2(%)MgO(%)Fe2O3(%)Al2O3(%)Cr2O3(%)ZrO2(%)Na2O(%)K2O(%)第六组6-146.330.240.0011.322.0138.361.351.066-246.350.250.0011.241.8338.391.331.066-346.470.230.0011.201.7338.411.271.076-446.490.270.0011.351.9738.391.301.066-546.300.240.0011.271.8238.391.261.076-646.370.290.0011.241.7338.381.281.07平均值46.380.2530.00011,2701.84838.381.2981.06557标准偏差0.0770.02200.05580.1180.0160.0350.00543950950925569603920032993449497722607425相对标准0.1668.88500.49566.4050.0422.7300.5142偏差(%85370233162520133837540633846993481)36252重复性限制0.50.200.500.300.500.200.20