X射線熒光分析儀生料曲線的改進及修正實踐應(yīng)用 發(fā)布日期：2015-11-24 00:00:00 文章來源：萊雷科技
1 工作曲線的初次建立1.1 標(biāo)樣制備及曲線建立
通過查閱相關(guān)資料并根據(jù)我公司具體生產(chǎn)實際，從生產(chǎn)現(xiàn)場分別取得石灰石、粘土、硫酸渣和綜合生料樣（成分含量接近平均配料目標(biāo)值），樣品經(jīng)烘干、破碎、均化、粉磨后，按照生料波動范圍，配制出12個標(biāo)準(zhǔn)曲線樣品。并經(jīng)化學(xué)分析定值，借鑒兄弟企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)樣品制備參數(shù)，在同一參數(shù)下依次完成樣品粉磨、壓片，將熒光分析儀調(diào)整至最佳狀態(tài)后按儀器操作提示完成工作曲線建立工作。
1.2 結(jié)果對比
從投入使用開始，連續(xù)進行12天出磨、入窯生料熒光-化學(xué)分析測定值跟蹤對比（待測樣品在制樣過程中與建立工作曲線的標(biāo)準(zhǔn)樣品的制樣方法完全一致。即：粉碎制樣質(zhì)量、時間以及助磨劑質(zhì)量相同，壓片操作方法完全相同），具體數(shù)據(jù)見表1。 同化學(xué)分析結(jié)果比較，熒光分析儀測試生料成分結(jié)果中Al2O3(%)、Fe2O3(%)含量偏差較小、準(zhǔn)確率高，SiO2 (%)、CaO (%)含量偏差較大，準(zhǔn)確率低于50%且沒有任何規(guī)律性，根本無法用于指導(dǎo)生料配料。
結(jié)果對比
2 熒光檢驗偏差分析
影響熒光分析粉末壓片結(jié)果的主要因素有物料的細(xì)度（顆粒效應(yīng)）和晶體結(jié)構(gòu)差異，其中顆粒效應(yīng)對SiO2、CaO的測定結(jié)果影響較大，而原料石灰石中因SiO2結(jié)晶條件不同所造成的晶體結(jié)構(gòu)差異會使熒光X射線強度不同，測試結(jié)果發(fā)生較大偏差。為進一步改進熒光生料工作曲線的準(zhǔn)度率，主要考慮消除以下四個因素。
（1）公司實際出磨生料0.08mm篩余細(xì)度在20%～25%之間波動，熒光樣品粉磨后0.08mm篩余細(xì)度為1.0%，粒度偏粗。
（2）合理的SiO2 (%)平均在1～5之間，平均不超過4.0。進廠石灰石化學(xué)分析檢驗結(jié)果SiO2 (%)平均為5.5左右，Al2O3(%)不超過0.3，理論反推發(fā)現(xiàn)根本無法配料，實際石灰石取樣代表性極差。
（3）石灰石礦點偏多礦物效應(yīng)影響嚴(yán)重，搭配均化效果不好成份變化大，用單點石灰石樣品配制建立的工作曲線適應(yīng)性差，當(dāng)進廠石灰石性質(zhì)與取樣樣品中石灰石接近時測定結(jié)果較準(zhǔn)確，與之偏離越大，熒光與分析偏差越大。
（4）分析崗位工工作技能偏低，操作不規(guī)范，缺乏儀器維護、保養(yǎng)的知識和能力，因維護、使用和操作不當(dāng)，造成系統(tǒng)檢驗偏差較大。
3 生料曲線的改進
通過理論計算并結(jié)合實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)修正，反推石灰石綜合樣化學(xué)成分，按照不同比例配制石灰石綜合樣及標(biāo)準(zhǔn)生料曲線樣品，對崗位工進行操作培訓(xùn)后試驗確定最佳粉磨、壓片操作參數(shù)，按規(guī)定建立生料工作曲線。
3.1 工作曲線樣品制備
利用石灰石綜合樣（11種不同含量、不同礦點的石灰石按比例制成綜合樣（見表2）+粘土+基準(zhǔn)生料樣配制12個樣品（制樣方法同上）。曲線樣品點中間密兩端疏布置，即：接近控制目標(biāo)含量樣品點多，偏離目標(biāo)值樣品點少。
3.2 崗位工培訓(xùn)
對熒光分析崗位工進行系統(tǒng)理論、操作和儀器維護培訓(xùn)，經(jīng)考核全部合格后上崗，通過統(tǒng)一規(guī)范操作，樣品檢驗偏差顯著減小，見表3。
3.3 標(biāo)樣制備參數(shù)
為進一步減少顆粒效應(yīng)對測定結(jié)果的影響，確保壓片再現(xiàn)性偏差可控，對制樣設(shè)備和樣品粉磨、壓片參數(shù)等進行了調(diào)整，見表4。
4 使用情況與修正
4.1 使用情況
新改進工作曲線投入使用初期，除受儀器穩(wěn)定性影響SiO2準(zhǔn)確性偏差外，其余各元素測定結(jié)果與化學(xué)分析相比，偏差均在容許范圍內(nèi)（表5）。但是長期使用中熒光分析準(zhǔn)確率呈階段性波動。
經(jīng)持續(xù)跟蹤生料細(xì)度變化與熒光分析結(jié)果、準(zhǔn)確率的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)當(dāng)出磨生料細(xì)度發(fā)生變化時，相對SiO2、Al2O3影響較大（表 6 ）；熒光樣品制樣設(shè)備改變引起粉磨細(xì)度變化對SiO2影響最為明顯，其次是Fe2O3（表7）。此外，熒光粉末壓片裝樣盒的更換也會影響檢驗結(jié)果，尤其對CaO影響較大，普遍新盒比舊盒結(jié)果偏大（表8）。
4.2 儀器修正
實踐中發(fā)現(xiàn)受儀器穩(wěn)定性、石灰石質(zhì)量波動、物料細(xì)度等綜合因素的影響，熒光分析結(jié)果尤其是SiO2、CaO偏差相對較大。用三率值控制生料配料將會加劇生料質(zhì)量的不穩(wěn)定性，加之粉末壓片法不能完全消除礦物效應(yīng)和顆粒效應(yīng)，頻繁重做曲線又不太現(xiàn)實。經(jīng)與化學(xué)分析偏差對比發(fā)現(xiàn)CaO絕對偏差＞0.3%、SiO2絕對偏差超過0.50%出現(xiàn)的頻次很少，在短期內(nèi)兩者之間偏差存在一定的規(guī)律性，這也為小幅度修正儀器偏差成為了可能。因此嘗試在用監(jiān)測樣監(jiān)控儀器穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，跟蹤影響儀器的各種因素加以修正，使之可以持續(xù)指導(dǎo)生產(chǎn)。因此，公司以生料CaO、Fe2O3作為三組分配料控制指標(biāo)（CaO±0.20、Fe2O3±0.10），根據(jù)每天熒光檢驗與分析對比結(jié)果偏差實時修正儀器（SiO2偏差小于0.35不予修正，只調(diào)整CaO配料指標(biāo)），確保分析結(jié)果準(zhǔn)確。此外，當(dāng)生料熒光樣品粉磨機、研缽、裝樣盒更換時，都需要在使用前進行數(shù)據(jù)對比并修正（表9）。
4.3 實際應(yīng)用效果
從實際一年多修正運行結(jié)果來看，CaO、Fe2O3、Al2O3、MgO準(zhǔn)確率均大于85%，SiO2準(zhǔn)確率基本接近60%，入窯生料KH合格率由79.50%提升至91.37%，取得了較好的效果（表10）。
5 注意事項
為保證儀器修正結(jié)果準(zhǔn)確，除了按管理規(guī)程精心操作、用心維護儀器和強化考核外，還需要進行以下工作。
（1）由于鈣硅允許檢驗偏差范圍分別為±0.20、±0.25，不可避免存在化學(xué)分析員工為了逃避校對樣超差考核，參照熒光分析數(shù)據(jù)人為修改生料檢驗結(jié)果的現(xiàn)象，建議不定期隨機選留瞬時生產(chǎn)樣品校對，或送省級檢驗機構(gòu)進行對比分析，并加大考核力度確保分析檢驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
（2）樣品的細(xì)度、儀器穩(wěn)定性對結(jié)果影響較大，利用監(jiān)測樣品跟蹤監(jiān)控儀器狀態(tài)，持續(xù)跟蹤粉磨后生料0.045mm篩余細(xì)度，對比細(xì)度對檢驗結(jié)果的影響，及時通過修正曲線或者延長粉磨時間的方法來消除。
（3）當(dāng)配料方案、原料發(fā)生較大改變或者樣品粉磨設(shè)備、研磨體或者熒光相關(guān)壓片機、裝樣盒等更換時，必須進行對比試驗，尋找規(guī)律及時修正或者重建工作曲線。
6 結(jié) 論
在強化儀器穩(wěn)定性監(jiān)控的基礎(chǔ)上，通過儀器分析與化學(xué)分析對比偏差進行小幅度修正，不僅提高了儀器長期使用檢驗準(zhǔn)確率，降低重新建立工作曲線的勞動強度，同時也達(dá)到穩(wěn)定控制生料配料的目的。
