ICS 73. 060. 10 D 31
YB
中华人民共和国黑色冶金行业标准
YB/T4850—2020
直接还原铁 、全铁、磷、硫、二氧化硅、 三氧化二铝、氧化钙和氧化镁含量的测定波长色散X射线荧光光谱法 Direct reduced ironDetermination of total iron, phosphorus, sulfur
silicon dioxide, aluminum oxide, calcium oxide and magnesium
oxide contents-Wavelength dispersive X-ray
fluorescence spectrometric method
2021-04-01实施
2020-12-09发布
中华人民共和国工业和信息化部 发布 YB/T4850—2020
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国铁矿石与直接还原铁标准化技术委员会（SAC/TC317)归口。 本标准起草单位：武汉钢铁有限公司、江苏省镔鑫钢铁集团有限公司、江苏省沙钢钢铁研究院有限公
司、冶金工业信息标准研究院
本标准主要起草人：沈克、张兆雄、贾丽晖、关晖、朱春要、陆娜萍、胡涛、陈晓红、崔隽、王立霞、 邓银舟。 YB/T4850—2020
直接还原铁、全铁、磷、硫、二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙和
氧化镁含量的测定 波长色散X射线荧光光谱法
警示一一使用本标准的人员应有正规实验室工作实践经验。本标准未指出所有可能的安全问题，使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。
1范围
本标准规定了用波长色散X射线荧光光谱法测定全铁、磷、硫、二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙和氧化镁含量的方法。
本标准适用于直接还原铁中全铁、磷、硫、二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙和氧化镁含量的测定，测定范围（质量分数）见表1。
表1测定范围
项目 TFe
测定范围（质量分数)/%
80.0~95.0 0.010~0.050 0.010~0.050 2.0~10.0 0.50~1.60 0.20~1.30 0.40~0.90
P s SiO, Al, Os Cao MgO
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T6379.1测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）第1部分：总则和定义 GB/T6379.2测量方法与结果的准确度（正确度与精密度） 第2部分：确定标准测量方法重复性
和再现性的基本方法
GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T16597冶金产品分析方法X射线荧光光谱法通则 GB/T24239直接还原铁和热压铁块取样和制样方法 JJG810中华人民共和国国家计量检定规程波长色散X射线荧光光谱仪
3原理
试料经氧化剂预氧化、硼酸盐熔融制备成玻璃样片，于波长色散X射线荧光光谱仪上测量待测组分的X射线荧光强度，经校准曲线计算、共存元素校正得出其含量。
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4试剂与材料
除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂。 4.1碘化钾溶液，脱模剂，300g/L。 4.2碳酸锂，氧化剂，在200℃烘干2h后置于干燥器中冷却至室温、贮存。 4.3无水四硼酸锂（LizBO），熔剂，在400℃灼烧4h后置于干燥器中冷却至室温、贮存。 4.4三氧化二钻，内标，纯度不低于99.9%，在105℃烘1h后置于干燥器中冷却至室温、贮存 4.5氩甲烷气体（90%Ar十10%CH），供X射线荧光光谱仪流气正比计数器使用。 4.6直接还原铁有证标准物质/标准样品。
5 仪器与设备
5.1波长色散X射线荧光光谱仪
符合JJG810的规定。 5.2高温炉
可控温高温炉，能加热至1050℃，控温精度士10℃。 5.3熔融炉
电加热、高频加热或燃气加热熔融炉，能加热至1100℃，控温精度士15℃。 5.4埚和模具（或埚兼做模具）
由铂一金合金（95%Pt：5%Au）制成。体积足够容纳称取的熔剂和试料。模具应有一定的厚度以防止加热后变形，底部应保持平整。对于直接成型的埚则应保证底部平整。 5.5内衬增
称取8.0000g无水四硼酸锂（见4.3)于内，在1000℃的马弗炉或熔样炉中熔融约5min，取出，趁四硼酸锂仍为液态时缓慢旋转埚，使四硼酸锂附着在内壁，形成有一定高度（埚高度二分之一以上)的埚保护层。内衬埚的四硼酸锂保护层应完整，没有因四硼酸锂流消不足形成的空隙、孔洞。 可用市售四硼酸锂埚。
取样和制样
6
分析用实验室样品应按GB/T24239进行取样和制备，样品粒度应小于0.125mm。
7熔铸玻璃样片的制备
7.1试料的预氧化
分别称取碳酸锂1.0000g（见4.2）、试料0.5500g（见6）、三氧化二钴0.1000g（见4.4)置于50mL 清洁的玻璃烧杯中，混匀，转移至内衬埚（见5.5）中。将内衬埚及碳酸锂样品混合物移入已升温到 700℃士10℃高温炉中，维持15min，取出冷却。 2 YB/T4850—2020
注：由于直接还原铁中存在金属铁，在高温下极易与铂形成合金而腐蚀铂金埚，所以在制备熔融样片前需用带有内衬的埚对试样进行预氧化处理。
7.2熔融样片的制备
当预氧化试料冷却至室温后，加2mL碘化钾（见4.1），于100℃士5℃的烘箱中烘干，取出，置于 1050℃高温炉中熔融20min，取出，晃动熔融玻璃体至暗红色，风冷或空冷至室温，待测。
8仪器的准备
8.1仪器工作环境
波长色散X射线荧光光谱仪的工作环境应满足GB/T16597的要求。
8.2仪器工作条件
X射线光谱仪在测量之前应按仪器制造商的要求使工作条件得到最优化，并在测量前至少预热1h 或直到仪器稳定。
流气正比计数器所用氩甲烷气体的钢瓶内气压不低于1MPa，更换后稳定2h以上。
9分析步骤
9. 1 测量条件
根据所使用仪器的类型、分析元素、共存元素及其含量变化范围，选择适合的测量条件。
分析元素的计数时间取决于所测元素的含量及所要达到的分析精密度，一般为5s～60s； b) 计数率一般不超过所用计数器的最大线性计数率； c) 光管电压、电流的选择应考虑测定谱线最低激发电压和光管的额定功率： d) 推荐使用的元素分析线、分光晶体、26角、光管电压、光管电流和可能于扰元素列入表2，
a)
表2推荐使用的元素分析线、分光晶体、20角、光管电压、光管电流和可能干扰元素
20角/() 可能的干扰元素 57. 5272 141.200
元素 Fe P s Si Al Ca Mg Co
分析谱线 Fe Kα P Kα S Kα Si Ka Al Kα Ca Ka Mg Kα Co Kα
晶体 LiF200 GE GE PET PET LiF200 AX06或TAP LiF200
管流/mA 50 50 50 50
管压/kV 50 50 50 50 50 50 50 50
Co.Pb W,Sn Cr,Ba Ni,Sn
110.589 109.028 144.713 113.086 45. 17 52. 795
50 50 50 50
Fe Kβ
2校准曲线的绘制与确认
9.2
9. 2.1 校准曲线的绘制
在选定的工作条件下，用X射线荧光光谱仪测量一系列标准物质/标准样品的玻璃熔铸片（通常5个
3 YB/T4850—2020
有效点），每个样片至少测量两次。用仪器所配的软件，以标准物质/标准样品中该元素的含量值和测量的荧光强度平均值绘制校准曲线，一般以二次方程或一次方程的形式表达，按式(1)和式（2)计算：
w=aR?+bR+c w=a?+bl+c
..(1) (2)
式中： w R I a,b,c 回归系数（一次方程时，a0）。
待测元素的含量（质量分数），%： -FeKα的X射线荧光强度与CoKαX射线荧光强度的比值：待测元素（除铁以外）的X射线荧光强度；
9.2.2校准曲线准确度的确认
可根据实际情况选择合适的模型对校准方程进行校正，如影响系数法、基本参数法、经验系数法和谱
线重叠校正等。但须注意不论采用何种校正模型，都需用标准样品对校正曲线进行验证。按照选定的分析条件，用X射线荧光光谱仪测量与试样化学成分相近的标准物质/标准样品的玻璃熔铸片，以式（3）判定分析值与认证值或标准值之间在统计上是否有显著差异，
o /R2-r2n1
·（3)
V2V
n
式中： I o 标准物质/标准样品中分析元素的标准值； R- 精密度共同试验确定的再现性限；
标准物质/标准样品中分析元素测量值的平均值；
精密度共同试验确定的重复性限；标准物质/标准样品的重复测定次数。
+ n
9.3未知试样的分析 9.3.1 仪器的标准化
当仪器出现漂移时，通过测量标准化样品的X射线强度对仪器进行漂移校正。两点校正用设定在校正曲线两端的两个标准化样品进行漂移校正，校正系数分别以式（4）和式（5）表示。校正的间隔时间可根据仪器的稳定性决定。
RHo—Rio α-
·（4)
RHRL β=RH—αRHo
.（5)
式中： RHO 含量在校准曲线高端的标准化样品的标准X射线荧光强度； RLo 含量在校准曲线低端的标准化样品的标准X射线荧光强度； Rh - 含量在校准曲线高端的标准化样品的测量文射线荧光强度； RL 含量在校准曲线低端的标准化样品的测量X射线荧光强度； α,β -校正系数。
9.3.2标准化的确认
漂移校正后分析标准物质/标准样品，确认分析值应符合9.2.2的规定或在实验室的认可范围内。
4 YB/T4850—2020
9.3.3 3未知试样的测量
按照8.1选定的工作条件，用X射线荧光光谱仪测量未知试样中分析元素的X射线荧光强度。
10结果计算及表示
根据未知试样的文射线荧光强度测量值，从校准曲线计算出分析元素的含量。 当未知试样的两次分析值之差未超过表3所列重复性限r时，取二者平均值为最终分析结果，若超
过r值，则应按附录A中的流程来处理。分析结果按GB/T8170的规定修约，全铁最终结果保留小数点后2位有效数字，其他元素最终结果保留小数点后3位有效数字。
11精密度
本标准在2018年由8个实验室，对4个不同水平的样品进行精密度共同试验，按GB/T6379.1和 GB/T6379.2统计方法确定的精密度，重复性限（r）、再现性限（R)见表3。精密度试验原始数据参见附录B。
表3精密度重复性限r/%
元素 TFe P S SiO2 Al Os CaO MgO 在重复性条件下，获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于重复性限（r），大于重复性限（r）的情
水平范围/% 83.61~91.09 0.010~0.028 0.004~0.041 1.84~7.95 0.59~1.51 0.195~1.18 0.39~0.87
再现性限R/%
r=-0.10253+0.00603m lgr=1.99463+34217lgm lgr=—2.7690+1.2345lgm lgr=1.4985+0.48474lgm r=0.00490+0.04701m r=0.00652+0.01684m r=0.01181+0.03894m
R=1.5933+0.02650m R=0.00201+0.06965m gR=—2.7690+1.2345lgm lgR=1.2534+0.64985lgm R=—0.05893+0.17413m R=0.02170+0.02143m R=0.01688+0.04209m
况以不超过5%为前提；
在再现性条件下，获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于再现性限（R），大于再现性限（R)的情况以不超过5%为前提。
12 试验报告
试验报告应包括下列信息： a）测试实验室名称和地址； b）试验报告发布日期； c）本标准的编号； d）试样本身必要的详细说明； e）分析结果； f) 测定过程中存在的任何异常特性和标准中没有规定的可能对试样或标准样品的分析结果产生
影响的任何操作。
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附录A （规范性附录）
试样分析结果接受程序流程图
分析结果、2
J;+)2
μ=
2
7
再次测定
足
J,+}2+)3
M
再次测定》
起
J,+J2+3+34
4
合
μ=中位值(J、J2、J、J）
图A.1 试样分析结果接受程序流程图
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