JP3628516B2

JP3628516B2 - X-ray fluorescence analysis sample mask, sample holder, and slag fluorescence X-ray analysis method

Info

Publication number: JP3628516B2
Application number: JP15409798A
Authority: JP
Inventors: 規子槇石; 公山本; 秀雄圓山
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1998-06-03
Filing date: 1998-06-03
Publication date: 2005-03-16
Anticipated expiration: 2018-06-03
Also published as: JPH11344455A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体試料片を直接蛍光Ｘ線分析を行う際に、試料表面の凹凸による分析精度の低下を防止することが可能な蛍光Ｘ線分析用試料マスク、試料ホルダに関する。
さらに、本発明は、鉄鋼の精錬工程、銑鉄の製造工程において、鋼や銑鉄の組成を制御するために重要な働きを示すスラグを迅速に分析し、得られた分析結果に基づき、オンラインで操業の指針を与えることが可能なスラグの蛍光Ｘ線分析方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、スラグの分析には、多元素を同時に精度良く分析することが可能なガラスビード蛍光Ｘ線分析法が用いられる。
この方法は、粉砕したスラグ約0.3 〜0.5gを、ほう酸ナトリウムなどの融剤約５g を用いて融解し、均質なガラス状の試料を調製して蛍光Ｘ線分析を行う方法である。
【０００３】
この方法は、試料が融解によって均質な状態になっていること、融剤で希釈されているため、蛍光Ｘ線分析における共存元素の影響が小さいことなどの理由で分析精度が優れている。
しかし、粉砕、秤量、融解の作業に、通常は少なくとも30分を要し、分析時間の点で問題がある。
【０００４】
一方、迅速性、簡便性を要求される場合には、ブリケット法が用いられる場合がある。
この方法は、スラグを粉砕した後、直接または容器に入れて加圧成型し、得られた成型体すなわちブリケットを蛍光Ｘ線分析に供するものである。
この方法は、秤量や融解の作業がないため、ガラスビード法に比べると分析時間は短いが、粉砕時に容器の共洗いなどを行うため、少なくとも25〜30分を要する。
【０００５】
また、上記したガラスビード法やブリケット法は、効率に優れた自動化システムとして組み上げたとしても、分析時間を20分以下にするのは困難である（小倉ら、ＮＫＫ技報、No.128、p49(1989) 参照）。
このため、特開平９−166589号公報において、分析時間を短縮することを目的として、採取した試料そのものを蛍光Ｘ線分析する方法が開示されている。
【０００６】
上記した方法は、溶融鉄鋼の溶融スラグ層に直径10mmの円より大きな平坦面を有するサンプラーを挿入し、スラグを平坦面に付着させ、サンプラーをスラグ層から引き上げ、固化したスラグを剥離し、平坦面に付着していたスラグを用い、サンプラーと接触した側と反対側の面にＸ線を照射し蛍光Ｘ線分析を行うものである。
【０００７】
しかし、この方法では、スラグが冷却固化する過程において、スラグ中の酸化物の凝固温度の違いにより、付着したスラグの厚さ方向で成分の分布が生じる。
特に、最後に固化するスラグ試料表面、すなわちサンプラーと接触する側と反対側の試料表面ではその影響が著しい。
したがって、この面を分析するとスラグの平均組成とは大きく異なった分析値となってしまう。
【０００８】
また、一般に、鉄鋼の精錬工程、銑鉄の製造工程においては、操業時に湯面は変動し、スラグは鋼や銑鉄と混在すること、さらに鋼種あるいは時系列的な操業状況によってスラグの粘性が変化するため、この方法では必ずしも平坦な測定面を得ることができず、分析精度の低下を招く。
このような問題から、前記公報に開示された技術は実用的でなく、スラグ分析は、前記したガラスビード法またはブリケット法で行われるのが一般的である。
【０００９】
以上述べたように、スラグの分析にはガラスビード法あるいはブリケット法を用いた蛍光Ｘ線分析法が利用されているが、両者ともに試料調製に時間を要し、少なくとも25〜30分は必要な分析方法のため、鉄鋼の精錬中に分析結果を得ることは困難である。
また冷却固化したスラグ試料のサンプラーとの非接触面を直接分析する方法も上記理由により十分な精度を得ることができない。
【００１０】
しかし、鉄鋼の精錬工程においては、スラグの組成の変化は鋼自体の組成の制御に大きな影響を与えるため、その組成を精錬中に知ることができれば、操業の条件制御に大きく貢献できる。
また、銑鉄の製造工程においても、短時間にスラグの組成を分析することが可能であれば、より迅速に高炉の制御を行うことができ、操業の安定化に寄与することが期待できる。
【００１１】
以上のことから、本発明者らは、前記した従来技術の問題点を解決し、鉄鋼の精錬工程、銑鉄の製造工程において、スラグを迅速に分析し、得られた分析結果に基づき、オンラインで操業の指針を与えることが可能なように、製造現場で数分以内にスラグ組成を精度よく、しかも簡便に分析することが可能な蛍光Ｘ線分析用スラグサンプルの調製方法および調製装置を提案した（特願平10− 57460号) 。
【００１２】
この技術は、角柱状あるいは棒状のサンプラーを溶融スラグ中に浸漬し、サンプラーの周面に溶融スラグを付着させた後、サンプラーを引き上げ、固化したスラグを剥離し、スラグのサンプラーとの接触面を蛍光Ｘ線分析することによりスラグの迅速分析を可能にするもので、この方法、装置によれば、粉砕などの試料調製が不要で、また偏析の影響も殆どなく数分でスラグ組成を分析できる。
【００１３】
しかし、上記技術を適用する場合、スラグ試料片の蛍光Ｘ線分析用試料ホルダへのセッティング方法において改善すべき余地が残されていた。
一般的に、蛍光Ｘ線分析法では、平滑な試料ホルダーのマスク部に試料を接触させてセッティングする。
角柱状のサンプラーで採取したスラグ試料片は平滑な分析面を有しているが、溶融スラグを、角柱の周面に付着固化させ、剥離した不定形の片状物を使用するため、角柱の角の部分に起因してスラグ試料片の分析面側に突起部が生じることがある。
【００１４】
この突起部が生じると、上記した平滑な試料マスクに分析面を当てた場合、マスクにはその突起部が接触し、分析すべき面が正常な位置からずれてしまい、Ｘ線強度を変化させ分析誤差を生じさせるという問題がある。
一方、鉄鋼の精錬工程、銑鉄の製造工程の操業において分析は迅速性が要求されるため、その突起部を除去するために研磨などの作業を行うことは好ましくない。
【００１５】
また、波長分散型の蛍光Ｘ線分析装置を使用する場合、分析面からの情報を平均化し、分析面に少々の凹凸があっても、その影響を受けないように試料を回転させて分析することが必須であるが、突起部の多い不定形のスラグ試料片を試料ホルダに載置しただけではホルダーと試料は点で接触しているだけであり、回転時に動く可能性がある。
【００１６】
試料が動いた場合には分析値の誤差となるばかりでなく、マスクの孔から試料の一部が突出することも考えられ、最悪の場合、装置内のシャッターなどに挟まる可能性もある。
以上述べたように、角柱状のサンプラーで採取したスラグ試料片を直接蛍光Ｘ線分析する場合、試料調製を全く不要とするためには、平滑な分析面の周囲の凹凸による問題点を解決する必要があった。
【００１７】
さらに、上記したスラグ試料片に限らず、金属試料などの試料を直接蛍光Ｘ線分析で分析する場合、分析面を平らに研摩する必要があり、研摩すべき面積が最小となる分析方法が見出されれば試料調製に要する時間を削減できる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記した従来技術の問題点を解決し、固体試料片を直接蛍光Ｘ線分析を行う際に、試料表面の凹凸による分析精度の低下を防止することが可能な蛍光Ｘ線分析用試料マスク、試料ホルダを提供することを目的とする。
さらに、本発明は、鉄鋼の精錬工程、銑鉄の製造工程において、鋼や銑鉄の組成を制御するために重要な働きを示すスラグを迅速に分析し、得られた分析結果に基づき、オンラインで操業の指針を与えることが可能なスラグの蛍光Ｘ線分析方法を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、一次Ｘ線照射用かつ特性Ｘ線取り出し用の開口部６を有する下面照射方式の蛍光Ｘ線分析用試料マスク２であって、試料を載置するための突部 4 を有すると共に、該試料マスク２の試料と相対する面上に、前記開口部６を囲むようにかつ上方に突出させて突部４を設け、さらに該突部4 の先端に、試料の平滑面に挟まれる材質がゴム、弾力を有する樹脂で構成された弾力を有するＯリング10を設けたことを特徴とする下面照射方式の蛍光Ｘ線分析用試料マスクである。
【００２０】
第２の発明は、第１の発明の下面照射方式の蛍光Ｘ線分析用試料マスク２と該試料マスク２に試料を押圧、固定する試料押さえ治具３を有する下面照射方式の蛍光Ｘ線分析用試料ホルダ１である。
【００２１】
前記した第１の発明、第２の発明においては、前記開口部６を囲む突部４が、試料の平滑面と３点以上の箇所で接触する突部であることが好ましい。
これは、前記突部４が３点以上の箇所で試料の平滑面と接触することによって、基本的に、試料の平滑面（分析面）を蛍光Ｘ線分析の基準の位置〔：基準面（強度較正位置〕にセットすることが可能となるためである。
【００２２】
また、前記した第１の発明、第２の発明においては、前記開口部６を囲む突部４が、試料の平滑面と３点以上の箇所で接触する高さが等しい突部であることが好ましい。
これは、高さが等しい３点以上の箇所で試料の平滑面と接触することによって、試料の平滑面（分析面）を蛍光Ｘ線分析の基準の位置〔：基準面（強度較正位置〕にセットすることがより容易になるためである。
【００２３】
また、前記開口部６を囲む突部４は、試料の平滑面と連続して接触する連続した突部であってもよい。
前記した第２の発明においては、前記試料押さえ治具３の試料接触部が弾性体で形成されることが好ましい（第２の発明の好適態様）。
第３の発明は、前記した第１の発明の蛍光Ｘ線分析用試料マスクを用いたスラグの蛍光Ｘ線分析方法であって、角柱状サンプラーまたは板状サンプラーを溶融スラグ中に浸漬し、該溶融スラグをサンプラーの周面に付着せしめた後、サンプラーを引き上げ、固化後剥離し、得られたスラグ試料片の平滑なサンプラーとの接触面を前記試料マスク２の突部４先端に設けた前記弾力を有するＯリング10に当接せしめ、前記スラグ試料片のサンプラーとの接触面を分析面として下面照射方式の蛍光Ｘ線分析を行うことを特徴とするスラグの蛍光Ｘ線分析方法である。
【００２４】
第４の発明は、前記した第２の発明または第２の発明の好適態様の蛍光Ｘ線分析用試料ホルダを用いたスラグの蛍光Ｘ線分析方法であって、角柱状サンプラーまたは板状サンプラーを溶融スラグ中に浸漬し、該溶融スラグをサンプラーの周面に付着せしめた後、サンプラーを引き上げ、固化後剥離し、得られたスラグ試料片の平滑なサンプラーとの接触面を前記試料マスク２の突部４先端に設けた前記弾力を有するＯリング10に当接せしめると共に、該スラグ試料片を前記試料押さえ治具３で押圧、固定した後、該試料ホルダ１を用いて、前記スラグ試料片のサンプラーとの接触面を分析面として下面照射方式の蛍光Ｘ線分析を行うことを特徴とするスラグの蛍光Ｘ線分析方法である。
【００２５】
なお、上記した第３の発明、第４の発明において下面照射方式の蛍光Ｘ線分析方法とは、一次Ｘ線を試料の下側から照射して分析する方式を示す。
【００２６】
下面照射方式においては、試料は、第１、第３の発明では重力、第２、第４の発明では重力および試料押さえ治具の両者によって、試料の下方に配置された試料マスクに押付けられ、基準位置に固定される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
図１に、本発明の蛍光Ｘ線分析用試料マスクの一例を、平面図(a) およびＡ−Ａ部断面図(b) によって示す。
また、図２に、本発明の蛍光Ｘ線分析用試料ホルダの試料押さえ治具の一例を、平面図(a) およびＢ−Ｂ部断面図(b) によって示す。
【００２８】
また、図３に、スラグ試料片をセット、固定した状態における本発明の蛍光Ｘ線分析用試料マスク、試料ホルダの一例を断面図によって示す。
図１〜図３において、１は蛍光Ｘ線分析用試料ホルダ（以下試料ホルダとも記す）、２は蛍光Ｘ線分析用試料マスク（以下試料マスクとも記す）、３は試料押さえ治具、４は突部、５はバネなどの弾性体、６は試料マスク２の開口部、７はスラグ試料片、7aはスラグ試料片の分析面、7bはスラグ試料片の突起、7cはスラグ試料片の分析面と反対側の試料面、８は試料マスク２の試料と相対する面、９はビスを示す。
【００２９】
図１、図３に例示したように、第１の発明は、一次Ｘ線照射用かつ特性Ｘ線取り出し用の開口部６を有する下面照射方式の蛍光Ｘ線分析用試料マスク２であって、試料を載置するための突部 4 を有すると共に、該試料マスク２の試料と相対する面上に、前記開口部６を囲むようにかつ上方に突出させて突部４を設け、さらに該突部４の先端に、試料の平滑面に挟まれる材質がゴム、弾力を有する樹脂で構成された弾力を有するＯリング10を設けた下面照射方式の蛍光Ｘ線分析用試料マスクである。
【００３０】
また、図１〜図３に例示したように、第２の発明は、一次Ｘ線照射用かつ特性Ｘ線取り出し用の開口部６を有する下面照射方式の蛍光Ｘ線分析用試料マスク２と該試料マスク２に試料を押圧、固定する試料押さえ治具３を有する下面照射方式の蛍光Ｘ線分析用試料ホルダ１である。
【００３１】
前記した第１の発明、第２の発明によれば、分析部周囲の突部でのみ位置決めがされるため、スラグ試料片周辺部が分析面側に突起部を有していても、試料マスク２の試料と相対する面に例えば高さが数mmの突部４を設けることによって、試料がホルダ部に接触する危険が大きく軽減され、スラグの突起部を研磨などで除去せずとも分析面を基準の位置にセットすることが可能である。
【００３２】
なお、試料マスク２の開口部６周縁を囲む突部４が蛍光Ｘ線分析装置の焦点位置になるべく近い方がＸ線強度の減衰もなく、精度よく分析が可能である。
また、前記した第２の発明の好適態様は、スラグ試料片７など試料片の非分析面（：分析面の反対側の試料面）を、バネやゴムなどの弾力性のある部材である弾性体５を介して軽く押さえつけることによって試料片を固定し、試料ホルダを回転させたり、移動させたりする場合にも位置ずれがおきないようにするものである。
【００３３】
第３の発明は、前記した第１の発明の蛍光Ｘ線分析用試料マスクを用いたスラグの蛍光Ｘ線分析方法であって、角柱状サンプラーまたは板状サンプラーを溶融スラグ中に浸漬し、該溶融スラグをサンプラーの周面に付着せしめた後、サンプラーを引き上げ、固化後剥離し、得られたスラグ試料片の平滑なサンプラーとの接触面を前記試料マスク２の突部４先端に設けた弾力を有するＯリング10に当接せしめ、前記スラグ試料片のサンプラーとの接触面を分析面として下面照射方式の蛍光Ｘ線分析を行うスラグの蛍光Ｘ線分析方法である。
【００３４】
第４の発明は、前記した第２の発明または第２の発明の好適態様の蛍光Ｘ線分析用試料ホルダを用いたスラグの蛍光Ｘ線分析方法であって、角柱状サンプラーまたは板状サンプラーを溶融スラグ中に浸漬し、該溶融スラグをサンプラーの周面に付着せしめた後、サンプラーを引き上げ、固化後剥離し、得られたスラグ試料片の平滑なサンプラーとの接触面を前記試料マスク２の突部４先端に設けた弾力を有するＯリング10に当接せしめると共に、該スラグ試料片を前記試料押さえ治具３で押圧、固定した後、該試料ホルダ１を用いて、前記スラグ試料片のサンプラーとの接触面を分析面として下面照射方式の蛍光Ｘ線分析を行うスラグの蛍光Ｘ線分析方法である。
【００３５】
下面照射方式においては、試料は、第１、第３の発明では(1) 重力によって、試料の下方に配置された試料マスクに押付けられ、基準位置に固定され、第２、第４の発明では(2) 試料の上方において試料と接触せしめた試料押さえ治具を用い、重力および試料押さえ治具の両者によって、試料の下方に配置された試料マスクに押付けられ、基準位置に固定される。
【００３６】
前記した第１の発明〜第４の発明（以下本発明と総称する）においては試料の分析面は平滑な状態であることが望ましい。
本発明によれば、前記した蛍光Ｘ線分析用試料マスクに試料を当接し、蛍光Ｘ線分析装置へ挿入し、試料の分析面に一次Ｘ線を試料の下側から照射し、蛍光Ｘ線分析を行うことによって、迅速かつ正確にスラグなどの試料の組成を分析することが可能となった。
【００３７】
次に、前記した本発明の蛍光Ｘ線分析用試料マスク、試料ホルダの作用、効果を、図面に基づいて説明する。
図４は、従来の蛍光Ｘ線分析用試料マスクおよび本発明の蛍光Ｘ線分析用試料マスクにスラグ試料片を載置した時の、試料マスクおよびスラグ試料片の位置関係を示す断面図である。
【００３８】
図４(a) は、従来の試料マスクを用いた場合、図４(b) は、本発明の試料マスクを用いた場合、各々の、試料マスクおよびスラグ試料片の位置関係を示す。
なお、図４(b) において、10はＯリングを示し、その他の符号は図１と同様の内容を示す。
【００３９】
図４(a) に示す従来の試料マスクを用いた場合、スラグ試料片７の分析面7aが傾斜するため、蛍光Ｘ線分析の基準面（強度較正位置）の設定が困難である。
これに対して、本発明の試料マスクを用いた図４(b) の場合、スラグ試料片７の分析面7aは、スラグ試料片７の端部に凸部があっても間隔ｄによって吸収されるため、試料マスク２の基準面に常に正確に保持できる。
【００４０】
したがって、基準面を、図４(b) の新基準面位置として、ここで感度較正を行うことによって、実際の試料において誤差を発生させることなく分析することができる。
また、図４(a) に示す従来の試料マスクを用いた場合、試料の回転時に試料が移動し、分析面の平均的な組成を分析する上で問題があったが、本発明の試料ホルダの好適態様である試料接触部に弾性体を接触せしめる試料押さえ治具３を備えた試料ホルダを用いることによって上記した従来技術の問題点を解決できる。
【００４１】
さらに、本発明の試料マスク、試料ホルダにおいては、図４(b) に示す突部４の先端と試料の平滑面との間にＯリングを挟むことによって、試料回転時の試料の移動を完全に防止できる。
また、材質が例えばゴム、弾力を有する樹脂で構成された弾力を有するＯリングを用い、下面照射方式の蛍光Ｘ線分析を行う場合、試料押さえ治具３がなくとも、試料回転時の試料片の移動（すべり）が防止でき、分析を行うことができる。
【００４２】
前記したように、本発明においては、試料の分析面は平滑な状態であることが望ましい。
本発明のスラグの蛍光Ｘ線分析方法におけるスラグ試料片を調製する際の好適なスラグのサンプラーの一例を図５に示す。
図５(a) は角柱状のサンプラーの縦断面図を示し、図５(b) は図５(a) Ｃ−Ｃ部の横断面図を示す。
【００４３】
また、図５(a) 、(b) において、20は鉄、ステンレス鋼など金属製の中空角柱、21はスラグ剥離剤、22はモルタル、23は紙管を示す。
なお、スラグ剥離剤21は、冷却固化後のスラグと角柱との剥離をより容易とするために予め角柱に塗布するものである。
本発明のスラグの蛍光Ｘ線分析方法においては、図５に例示した角柱状のサンプラーを、所定長さだけ溶融スラグ中に浸漬し、該サンプラーの周面に溶融スラグを付着せしめ、スラグが冷却固化後、剥離し、分析に供する。
【００４４】
また、スラグを分析する場合、角柱状のサンプラーの代わりに、少なくとも溶融スラグの付着部が板状のサンプラーを用い、上記と同様の方法で分析用試料を調製し分析に供することも好ましい。
上記の方法によれば、サンプラーとの接触面の全面が平滑な、蛍光Ｘ線分析用の試料として好適な板状の試料も得られるが、サンプラーの角の部分の形状が反映されてバリ状の突起がスラグ試料片周囲に存在する試料も得られる。
【００４５】
この場合、最終的なスラグ試料片の形状は、冷却固化後のスラグを剥離して初めて判明することが多い。
この結果、スラグ試料片周囲にバリ状の突起が形成された試料片を得、該スラグ試料片について分析を行う場合、突起物を除去するために研磨などの作業を行うことは、分析の迅速性の面から望ましくない。
【００４６】
本発明の蛍光Ｘ線分析用試料マスク、試料ホルダは、試料の分析面側の周辺部にバリ状の突起部などの突起部が存在しても、平坦な面を所定の位置にセットすることが可能な試料マスク、試料ホルダであり、10〜30mmφ程度の分析領域用の穴に接近した部分に例えば高さ数mmの位置決め用の突部４を設けるようにした。
この結果、分析時に、試料の全体の形状の影響を受けることが無く、その結果、後記の実施例に示すように試料の正確な分析を行うことが可能となった。
【００４７】
また、波長分散型の蛍光Ｘ線分析装置では、分光器の方向性による誤差を軽減させるために、試料の回転を行うことが一般的であるが、このような回転や試料ホルダの移動によってホルダ上に載置させただけのスラグ片は滑る可能性が高い。
このため、スラグ試料片など試料片の分析面の反対側の試料面を、バネやゴムなどの弾力性のある部材である弾性体を介して軽く押さえつけることによって、スラグ試料片を固定し、試料ホルダを回転させたり、移動させたりする場合にも位置ずれがおきない構成とした。
【００４８】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
本発明の蛍光Ｘ線分析用試料マスク、試料ホルダおよび蛍光Ｘ線分析方法を用いて、鉄鋼の精錬工程におけるスラグの組成を分析した。
すなわち、鉄鋼の精錬工程における溶融スラグを、前記した図５に示す角柱状サンプラーで採取し、冷却固化後に剥離して得られたスラグ試料片のサンプラーとの接触面について、前記した図１〜図３に示す試料マスク、試料ホルダを用いて下面照射方式で蛍光Ｘ線分析を行った。
【００４９】
また、比較として、図４(a) に示す試料の分析面側と相対する面が平面である従来の試料マスク２を取り付けた試料ホルダを用いて蛍光Ｘ線分析を行うと共に、ガラスビードを作成して蛍光Ｘ線分析を行った。
なお、上記した分析においては、形状の影響がなるべく小さくなるように、蛍光Ｘ線分析におけるファンダメンタルパラメーター法を用いた。
【００５０】
表１に、得られた分析結果を示す。
【００５１】
【表１】

【００５２】
表１から明らかなように、本発明による分析結果は、従来の試料マスクを用いた場合に比べて、標準法であるガラスビード法と良く一致した。
また、蛍光Ｘ線強度自体も、本発明の場合、従来の試料マスクを用いた場合に比べて強度が大きくなった。
これは、従来の試料マスクを取り付けた試料ホルダの場合、スラグ試料片周辺部の突起部によって分析面が基準面からかけ離れた位置となり、強度が減衰したのに対して、本発明の試料マスク、試料ホルダの場合、分析面が基準面と良く一致したことによる。
【００５３】
また、従来の試料マスクを取り付けた試料ホルダの場合、分析面が基準面から離れた位置となり、分析値に誤差が出たと考えられる。
本発明の蛍光Ｘ線分析用試料マスク、試料ホルダおよびスラグの蛍光Ｘ線分析方法を用いることによって、試料の分析位置を精度良く設定し、試料回転移動時にも試料が動くことなく分析することが可能となり、標準法である従来のガラスビード法と良く一致した分析結果が得られると共に、従来のガラスビード法では少なくとも30分以上を要していたスラグの組成分析を、２分以内で行うことが可能となった。
【００５４】
また、試料調製作業も不要のため、全体の作業性も良好となった。
この結果、スラグの組成分析時間の短縮に基づく精錬工程の迅速な制御、スラグ組成の情報に基づく精錬条件の最適化が可能となった。
本発明は、銑鉄の製造工程、鉄鋼の精錬工程以外の、スラグの生成を伴う各種製造工程、さらには溶融物を扱う各種製造工程などにおいても有効に活用することが可能である。
【００５５】
【発明の効果】
本発明の蛍光Ｘ線分析用試料マスク、試料ホルダおよびスラグの蛍光Ｘ線分析方法を用いることによって、標準法である従来のガラスビード法と良く一致した分析結果が得られると共に、従来のガラスビード法では少なくとも30分以上を要していたスラグの組成分析を、２分以内で行うことが可能となった。
【００５６】
また、試料調製作業も不要のため、全体の作業性も良好となった。
この結果、スラグの組成分析時間の短縮に基づく精錬工程の迅速な制御、スラグ組成の情報に基づく精錬条件の最適化が可能となった。
本発明は、スラグの生成を伴う各種製造工程、さらには溶融物を扱う各種製造工程などにおいても有効に活用することが可能であり、その工業的意義は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の蛍光Ｘ線分析用試料マスクの一例を示す平面図(a) およびＡ−Ａ部断面図(b) である。
【図２】本発明の蛍光Ｘ線分析用試料ホルダの試料押さえ治具の一例を示す平面図(a) およびＢ−Ｂ部断面図(b) である。
【図３】スラグ試料片をセット、固定した状態における本発明の蛍光Ｘ線分析用試料マスク、試料ホルダの一例を示す断面図である。
【図４】従来の試料マスクとスラグ試料片との位置関係を示す断面図(a) 、および本発明の試料マスクとスラグ試料片との位置関係を示す断面図(b) である。
【図５】本発明に係るスラグのサンプラーの一例を示す側断面図(a) およびＣ−Ｃ部横断面図(b) である。
【符号の説明】
１蛍光Ｘ線分析用試料ホルダ（：試料ホルダ）
２蛍光Ｘ線分析用試料マスク（：試料マスク）
３試料押さえ治具
４突部
５弾性体
６試料マスクの開口部
７スラグ試料片
7a スラグ試料片の分析面
7b スラグ試料片の突起
7c スラグ試料片の分析面と反対側の試料面
８試料マスクの試料と相対する面
９ビス
10 Ｏリング
20 金属製の中空角柱
21 スラグ剥離剤
22 モルタル
23 紙管[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fluorescent X-ray analysis sample mask and a sample holder capable of preventing a decrease in analysis accuracy due to unevenness of a sample surface when a solid sample piece is directly subjected to fluorescent X-ray analysis.
Furthermore, the present invention quickly analyzes slag, which plays an important role in controlling the composition of steel and pig iron in the steel refining process and pig iron manufacturing process, and operates online based on the obtained analysis results. The present invention relates to a fluorescent X-ray analysis method for slag capable of providing a guideline.
[0002]
[Prior art]
Usually, glass bead X-ray fluorescence analysis is used for slag analysis, which can simultaneously analyze multiple elements with high accuracy.
In this method, about 0.3 to 0.5 g of pulverized slag is melted using about 5 g of a flux such as sodium borate, and a homogeneous glass-like sample is prepared and subjected to fluorescent X-ray analysis.
[0003]
This method is excellent in analysis accuracy because the sample is in a homogeneous state by melting and diluted with a flux, so that the influence of coexisting elements in the fluorescent X-ray analysis is small.
However, the grinding, weighing, and melting operations usually require at least 30 minutes, which is problematic in terms of analysis time.
[0004]
On the other hand, when quickness and simplicity are required, the briquette method may be used.
In this method, after slag is pulverized, it is subjected to pressure molding directly or in a container, and the obtained molded body, ie, briquette, is subjected to fluorescent X-ray analysis.
Since this method does not require weighing or melting, the analysis time is shorter than that of the glass bead method, but it requires at least 25 to 30 minutes because the container is washed together during pulverization.
[0005]
Moreover, even if the above-described glass bead method and briquette method are assembled as an automated system with excellent efficiency, it is difficult to reduce the analysis time to 20 minutes or less (Ogura et al., NKK Technical Report, No. 128, p49). (See 1989).
For this reason, Japanese Patent Laid-Open No. 9-166589 discloses a method for X-ray fluorescence analysis of a collected sample for the purpose of shortening the analysis time.
[0006]
In the above method, a sampler having a flat surface larger than a circle having a diameter of 10 mm is inserted into the molten steel slag layer of molten steel, the slag is adhered to the flat surface, the sampler is pulled up from the slag layer, the solidified slag is peeled off, and the flat Using the slag adhering to the surface, the surface opposite to the side in contact with the sampler is irradiated with X-rays to perform fluorescent X-ray analysis.
[0007]
However, in this method, in the process of cooling and solidifying the slag, the distribution of components occurs in the thickness direction of the attached slag due to the difference in the solidification temperature of the oxide in the slag.
In particular, the influence is significant on the surface of the slag sample that solidifies last, that is, on the surface of the sample opposite to the side that contacts the sampler.
Therefore, when this surface is analyzed, the analytical value is greatly different from the average composition of the slag.
[0008]
Also, in general, in the steel refining process and pig iron manufacturing process, the molten metal surface fluctuates during operation, slag is mixed with steel and pig iron, and the slag viscosity changes depending on the type of steel or time-series operation status. For this reason, a flat measurement surface cannot always be obtained with this method, resulting in a decrease in analysis accuracy.
Due to such problems, the technique disclosed in the publication is not practical, and slag analysis is generally performed by the glass bead method or the briquette method.
[0009]
As described above, fluorescent X-ray analysis using a glass bead method or a briquette method is used for slag analysis, but both require time for sample preparation, and at least 25 to 30 minutes are required. Because of the analysis method, it is difficult to obtain analysis results during steel refining.
Further, the method of directly analyzing the non-contact surface of the cooled and solidified slag sample with the sampler cannot obtain sufficient accuracy for the above reason.
[0010]
However, in the steel refining process, the change in the composition of slag has a great influence on the control of the composition of the steel itself. Therefore, if the composition can be known during refining, it can greatly contribute to the control of the operating conditions.
Also, in the pig iron manufacturing process, if the slag composition can be analyzed in a short time, the blast furnace can be controlled more quickly, and it can be expected to contribute to the stabilization of the operation.
[0011]
From the above, the present inventors solved the above-mentioned problems of the prior art, quickly analyzed slag in the steel refining process and pig iron manufacturing process, and on-line based on the obtained analysis results. Proposal of a method and apparatus for preparing a slag sample for fluorescent X-ray analysis capable of analyzing the slag composition accurately and easily within a few minutes at the manufacturing site so that the operation guidelines can be given. (Japanese Patent Application No. 10-57460).
[0012]
In this technology, a prismatic or rod-shaped sampler is immersed in the molten slag, and after the molten slag is adhered to the peripheral surface of the sampler, the sampler is pulled up, the solidified slag is peeled off, and the contact surface of the slag with the sampler is removed. This method enables rapid analysis of slag by fluorescent X-ray analysis. According to this method and apparatus, sample preparation such as pulverization is unnecessary, and slag composition can be analyzed in a few minutes with almost no influence of segregation. .
[0013]
However, when the above technique is applied, there remains room for improvement in the method for setting the slag sample piece to the sample holder for fluorescent X-ray analysis.
In general, in the fluorescent X-ray analysis method, the sample is set in contact with a mask portion of a smooth sample holder.
Although the slag sample piece collected by the prismatic sampler has a smooth analysis surface, the molten slag is adhered and solidified on the peripheral surface of the prism, and the peeled amorphous piece is used. Due to the corner portion, a protrusion may be formed on the analysis surface side of the slag sample piece.
[0014]
When this projection occurs, when the analysis surface is applied to the smooth sample mask described above, the projection comes into contact with the mask, and the surface to be analyzed shifts from the normal position, changing the X-ray intensity. There is a problem of causing an analysis error.
On the other hand, in the operations of the steel refining process and the pig iron manufacturing process, analysis is required to be quick, and therefore it is not preferable to perform operations such as polishing in order to remove the protrusions.
[0015]
Also, when using a wavelength dispersive X-ray fluorescence analyzer, information from the analysis surface is averaged, and even if there is a slight unevenness on the analysis surface, the sample is rotated and analyzed so that it is not affected However, if an irregularly shaped slag sample piece having many protrusions is simply placed on the sample holder, the holder and the sample are in contact with each other only at a point and may move during rotation.
[0016]
When the sample moves, not only an error of the analysis value occurs but also a part of the sample may protrude from the hole of the mask. In the worst case, the sample may be caught by a shutter in the apparatus.
As described above, when direct X-ray fluorescence analysis is performed on a slag sample piece collected with a prismatic sampler, in order to eliminate the need for sample preparation at all, the problem due to unevenness around the smooth analysis surface is solved. There was a need.
[0017]
Furthermore, when analyzing not only the above-mentioned slag sample piece but also a sample such as a metal sample by direct fluorescent X-ray analysis, it is necessary to polish the analysis surface flatly, and an analysis method has been found that minimizes the area to be polished. If this is done, the time required for sample preparation can be reduced.
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above-described problems of the prior art, and can be used for fluorescent X-ray analysis that can prevent a decrease in analysis accuracy due to unevenness of the sample surface when directly performing solid X-ray fluorescence analysis on a solid sample piece. An object is to provide a sample mask and a sample holder.
Furthermore, the present invention quickly analyzes slag, which plays an important role in controlling the composition of steel and pig iron in the steel refining process and pig iron manufacturing process, and operates online based on the obtained analysis results. An object of the present invention is to provide a fluorescent X-ray analysis method for slag capable of providing a guideline.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
The first invention is a fluorescent X-ray analytical sample mask 2 of the lower surface irradiation type having an opening 6 of the primary X-ray irradiation and characteristic X-ray is taken out, the

projections

4 for mounting a sample And a projection 4 is provided on the surface of the sample mask 2 facing the sample so as to surround the opening 6 and project upward, and at the tip of the projection 4 on the smooth surface of the sample. A sample mask for fluorescent X-ray analysis of bottom surface irradiation type, characterized in that an elastic O-ring 10 is provided which is made of rubber and elastic resin.
[0020]
A second invention is the first fluorescent X-ray analysis sample mask 2 and the pressing of the sample to the sample mask 2 of the lower surface irradiation method of the invention, the fluorescent X-ray analysis of the underside illumination system having a sample holding jig 3 for fixing This is a sample holder 1 for use.
[0021]
In the first invention and the second invention described above, the protrusion 4 surrounding the opening 6 is preferably a protrusion that contacts the smooth surface of the sample at three or more points.
This is because the protrusion 4 comes into contact with the smooth surface of the sample at three or more points, so that the smooth surface (analysis surface) of the sample is basically positioned at the reference position [: reference surface ( This is because it can be set at the intensity calibration position.
[0022]
In the first and second inventions described above, the protrusion 4 surrounding the opening 6 is a protrusion having the same height that contacts the smooth surface of the sample at three or more points. preferable.
This is because the smooth surface (analytical surface) of the sample is brought into contact with the reference position [: reference surface (intensity calibration position) of the fluorescent X-ray analysis by contacting the smooth surface of the sample at three or more points having the same height. This is because it becomes easier to set.
[0023]
Further, the protrusion 4 surrounding the opening 6 may be a continuous protrusion that is in continuous contact with the smooth surface of the sample.
In the second invention described above, it is preferable that the sample contact portion of the sample pressing jig 3 is formed of an elastic body (preferred embodiment of the second invention).
The third invention is a fluorescent X-ray analysis method of slag using the sample mask for fluorescent X-ray analysis according to the first invention described above, wherein a prismatic sampler or a plate sampler is immersed in molten slag, After the molten slag was adhered to the peripheral surface of the sampler, the sampler was pulled up, solidified and peeled, and the contact surface of the obtained slag sample piece with the smooth sampler was provided at the tip of the protrusion 4 of the sample mask 2 brought into contact with the O-ring 10 having elasticity, a fluorescent X-ray analysis method slag and performing X-ray fluorescence analysis of the lower surface irradiation type the contact surface with the sampler of the slag specimen as the analysis plane.
[0024]
A fourth invention is a method for fluorescent X-ray analysis of slag using the sample holder for fluorescent X-ray analysis according to the above-described second invention or preferred embodiment of the second invention, wherein a prismatic sampler or plate sampler is used. After dipping in the molten slag and adhering the molten slag to the peripheral surface of the sampler, the sampler is pulled up, solidified and peeled off, and the contact surface of the obtained slag sample piece with the smooth sampler is formed on the sample mask 2. The slag sample piece is brought into contact with the elastic O-ring 10 provided at the tip of the protrusion 4 and the slag sample piece is pressed and fixed by the sample holding jig 3, and then the slag sample piece is used by using the sample holder 1. This is a fluorescent X-ray analysis method for slag, characterized in that bottom surface irradiation type X-ray fluorescence analysis is performed using the contact surface with the sampler as an analysis surface.
[0025]
Na us, third invention described above, the fluorescent X-ray analysis method of the lower surface irradiation type in the fourth invention, a method of analyzing by irradiating primary X-rays from the lower side of the sample.
[0026]
In the bottom surface irradiation method, the sample is pressed against the sample mask arranged below the sample by both gravity in the first and third inventions, and in both the gravity and sample holding jigs in the second and fourth inventions, Fixed to the reference position.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
FIG. 1 shows an example of a sample mask for fluorescent X-ray analysis according to the present invention by a plan view (a) and a cross-sectional view taken along the line AA.
FIG. 2 shows an example of a sample pressing jig of the sample holder for fluorescent X-ray analysis of the present invention by a plan view (a) and a sectional view taken along the line BB (b).
[0028]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a sample mask and sample holder for fluorescent X-ray analysis according to the present invention in a state where a slag sample piece is set and fixed.
1-3, 1 is a sample holder for fluorescent X-ray analysis (hereinafter also referred to as a sample holder), 2 is a sample mask for fluorescent X-ray analysis (hereinafter also referred to as a sample mask), 3 is a sample holding jig, 4 is Projections, 5 are elastic bodies such as springs, 6 are openings of the

sample mask

2, 7 is a slag sample piece, 7a is an analysis surface of the slag sample piece, 7b is a protrusion of the slag sample piece, 7c is an analysis of the slag sample piece A sample surface opposite to the surface, 8 is a surface facing the sample of the

sample mask

2, and 9 is a screw.
[0029]
As illustrated in FIG . 1 and FIG. 3, the first invention is a sample mask 2 for bottom surface irradiation type fluorescent X-ray analysis having an opening 6 for primary X-ray irradiation and characteristic X-ray extraction, and it has a

projection

4 for mounting a sample, and on the opposite surface samples of the sample mask 2, the projections 4 and protrudes upwardly so as to surround the opening 6 is provided, further protruding This is a sample mask for fluorescent X-ray analysis of bottom surface irradiation type in which an elastic O-ring 10 made of rubber and elastic resin is provided at the tip of the portion 4 as a material sandwiched between the smooth surfaces of the sample.
[0030]
As illustrated in FIGS. 1 to 3, the second invention includes a sample mask 2 for bottom surface irradiation type fluorescent X-ray analysis having an opening 6 for primary X-ray irradiation and characteristic X-ray extraction, and the sample mask 2. This is a sample holder 1 for fluorescent X-ray analysis of a bottom irradiation type having a sample pressing jig 3 for pressing and fixing a sample to a sample mask 2.
[0031]
According to the first and second inventions described above, since the positioning is performed only at the protrusions around the analysis portion, the sample mask can be used even if the peripheral portion of the slag sample piece has a protrusion on the analysis surface side. For example, by providing a protrusion 4 having a height of several millimeters on the surface facing the sample 2, the risk of the sample coming into contact with the holder is greatly reduced, and the analysis surface can be obtained without removing the protrusion of the slag by polishing or the like. Can be set at a reference position.
[0032]
Note that the projection 4 surrounding the periphery of the opening 6 of the sample mask 2 is as close as possible to the focal position of the X-ray fluorescence analyzer, so that the X-ray intensity is not attenuated and analysis can be performed with high accuracy.
In the preferred embodiment of the second invention described above, the non-analytical surface of the sample piece such as the slag sample piece 7 (the sample surface opposite to the analysis surface) is an elastic member such as a spring or rubber. The sample piece is fixed by being lightly pressed through the body 5, and the sample holder is prevented from being displaced even when the sample holder is rotated or moved.
[0033]
The third invention is a fluorescent X-ray analysis method of slag using the sample mask for fluorescent X-ray analysis according to the first invention described above, wherein a prismatic sampler or a plate sampler is immersed in molten slag, After the molten slag is adhered to the peripheral surface of the sampler, the sampler is pulled up, solidified and peeled off, and the elasticity of the contact surface of the obtained slag sample piece with the smooth sampler provided at the tip of the protrusion 4 of the sample mask 2 This is a slag X-ray fluorescence analysis method in which a bottom surface irradiation type X-ray fluorescence analysis is performed by using a contact surface of the slag sample piece with a sampler as an analysis surface.
[0034]
A fourth invention is a method for fluorescent X-ray analysis of slag using the sample holder for fluorescent X-ray analysis according to the above-described second invention or preferred embodiment of the second invention, wherein a prismatic sampler or plate sampler is used. After dipping in the molten slag and adhering the molten slag to the peripheral surface of the sampler, the sampler is pulled up, solidified and peeled off, and the contact surface of the obtained slag sample piece with the smooth sampler is formed on the sample mask 2. The slag sample piece is brought into contact with the elastic O-ring 10 provided at the tip of the protrusion 4 and the slag sample piece is pressed and fixed by the sample holding jig 3. This is a fluorescent X-ray analysis method for slag in which a bottom surface irradiation type fluorescent X-ray analysis is performed using a contact surface with a sampler as an analysis surface.
[0035]
In the lower surface irradiation type, sample, first, in the third invention by (1) gravity, is pressed against the sample mask disposed below the sample is fixed to the reference position, the second, the fourth invention Then, (2) using a sample holding jig brought into contact with the sample above the sample, it is pressed against the sample mask arranged below the sample by both gravity and the sample holding jig and fixed at the reference position.
[0036]
It is desirable in the first invention to fourth inventions described above (collectively hereinafter the present invention) analysis surface of a sample is a smooth state.
According to the present invention, the sample is brought into contact with the sample mask for fluorescent X-ray analysis, inserted into the fluorescent X-ray analyzer, and the primary X-ray is irradiated from the lower side of the sample to the analysis surface of the sample. By performing the analysis, it became possible to analyze the composition of a sample such as slag quickly and accurately.
[0037]
Next, actions and effects of the above-described sample mask for fluorescent X-ray analysis and sample holder of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the positional relationship between the sample mask and the slag sample piece when the slag sample piece is placed on the conventional sample mask for fluorescent X-ray analysis and the sample mask for fluorescent X-ray analysis of the present invention. .
[0038]
4 (a) is the case of using the conventional sample mask, FIG. 4 (b), when a sample mask of the present invention, showing each of the positional relationship between the sample mask and slag specimen.
In FIG. 4 (b) , 10 indicates an O-ring, and the other symbols indicate the same contents as in FIG.
[0039]
When the conventional sample mask shown in FIG. 4A is used, the analysis surface 7a of the slag sample piece 7 is inclined, so that it is difficult to set a reference surface (intensity calibration position) for fluorescent X-ray analysis.
On the other hand, in the case of FIG. 4B using the sample mask of the present invention, the analysis surface 7a of the slag sample piece 7 is absorbed by the interval d even if there is a convex portion at the end of the slag sample piece 7. Therefore, it can always be accurately held on the reference surface of the sample mask 2.
[0040]
Therefore, by performing the sensitivity calibration using the reference plane as the new reference plane position in FIG. 4B, analysis can be performed without causing an error in the actual sample.
In addition, when the conventional sample mask shown in FIG. 4 (a) is used, the sample moves when the sample rotates, and there is a problem in analyzing the average composition of the analysis surface. The above-mentioned problems of the prior art can be solved by using a sample holder provided with a sample pressing jig 3 for bringing an elastic body into contact with a sample contact portion which is a preferred embodiment of the above.
[0041]
Furthermore, in the sample mask and sample holder of the present invention, the sample is completely moved during sample rotation by sandwiching an O-ring between the tip of the protrusion 4 shown in FIG. 4B and the smooth surface of the sample. Can be prevented.
In addition, when performing a bottom surface irradiation type fluorescent X-ray analysis using a resilient O-ring made of, for example, rubber or a resilient resin, a sample piece at the time of sample rotation without the sample pressing jig 3 is used. Can be prevented, and analysis can be performed.
[0042]
As described above, in the present invention, it is desirable that the analysis surface of the sample is in a smooth state.
An example of a slag sampler suitable for preparing a slag sample piece in the slag fluorescent X-ray analysis method of the present invention is shown in FIG.
FIG. 5 (a) shows a longitudinal sectional view of a prismatic sampler, and FIG. 5 (b) shows a transverse sectional view of CC section in FIG. 5 (a).
[0043]
5 (a) and 5 (b), 20 is a hollow hollow prism made of metal such as iron or stainless steel, 21 is a slag remover, 22 is mortar, and 23 is a paper tube.
The slag remover 21 is applied to the prism in advance in order to make it easier to separate the slag after cooling and solidification from the prism.
In the fluorescent X-ray analysis method for slag of the present invention, the prismatic sampler illustrated in FIG. 5 is immersed in the molten slag for a predetermined length, and the molten slag is adhered to the peripheral surface of the sampler, and the slag is cooled. After solidification, peel off and use for analysis.
[0044]
Moreover, when analyzing slag, it is also preferable to prepare a sample for analysis by the method similar to the above, and to use for an analysis, using a sampler in which at least the adhesion part of molten slag is a plate-like sampler instead of a prismatic sampler.
According to the above method, a plate-like sample suitable for a fluorescent X-ray analysis sample having a smooth entire contact surface with the sampler can be obtained. However, the shape of the corner portion of the sampler is reflected to create a burr shape. A sample in which the protrusions are present around the slag sample piece is also obtained.
[0045]
In this case, the shape of the final slag sample piece is often found only after the slag after cooling and solidification is peeled off.
As a result, when a sample piece having burr-like protrusions formed around the slag sample piece is obtained and analysis is performed on the slag sample piece, work such as polishing to remove the protrusions is a quick analysis. Undesirable in terms of sex.
[0046]
The sample mask and sample holder for fluorescent X-ray analysis according to the present invention have a flat surface set at a predetermined position even if a protrusion such as a burr-like protrusion exists in the peripheral part on the analysis surface side of the sample. And a positioning projection 4 having a height of, for example, several millimeters is provided at a portion close to a hole for an analysis region of about 10 to 30 mmφ.
As a result, there is no influence of the entire shape of the sample during the analysis, and as a result, an accurate analysis of the sample can be performed as shown in Examples described later.
[0047]
Further, in a wavelength dispersion type fluorescent X-ray analyzer, in order to reduce errors due to the directionality of the spectrometer, it is common to rotate the sample, but the holder is moved by such rotation or movement of the sample holder. Slag pieces just placed on top are likely to slide.
For this reason, the slag sample piece is fixed by lightly pressing the sample surface opposite to the analysis surface of the sample piece, such as a slag sample piece, through an elastic body that is a resilient member such as a spring or rubber. Even when the holder is rotated or moved, the position does not shift.
[0048]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples.
Using the fluorescent X-ray analysis sample mask, sample holder, and fluorescent X-ray analysis method of the present invention, the composition of slag in the steel refining process was analyzed.
That is, the molten slag in the steel refining process is collected with the prismatic sampler shown in FIG. 5, and the contact surface with the sampler of the slag sample piece obtained after cooling and solidification is shown in FIGS. Using the sample mask and sample holder shown in FIG.
[0049]
For comparison, X-ray fluorescence analysis is performed using a sample holder to which a conventional sample mask 2 having a flat surface facing the analysis surface side of the sample shown in FIG. Then, fluorescent X-ray analysis was performed.
In the above analysis, the fundamental parameter method in the fluorescent X-ray analysis was used so that the influence of the shape becomes as small as possible.
[0050]
Table 1 shows the analysis results obtained.
[0051]
[Table 1]

[0052]
As is clear from Table 1, the analysis results according to the present invention agreed well with the glass bead method, which is a standard method, as compared with the case of using a conventional sample mask.
Also, the fluorescent X-ray intensity itself was higher in the present invention than in the case of using a conventional sample mask.
This is because, in the case of a sample holder to which a conventional sample mask is attached, the analysis surface is located far from the reference surface by the protrusion on the periphery of the slag sample piece, and the strength is attenuated. In the case of the sample holder, the analysis surface is in good agreement with the reference surface.
[0053]
Further, in the case of a sample holder to which a conventional sample mask is attached, it is considered that the analysis surface is at a position away from the reference surface, and the analysis value has an error.
By using the fluorescent X-ray analysis sample mask, sample holder, and slag fluorescent X-ray analysis method of the present invention, the analysis position of the sample can be set with high accuracy, and the sample can be analyzed without moving even when the sample rotates. Analytical results that are in good agreement with the standard glass bead method, which is a standard method, can be obtained, and the composition analysis of slag, which required at least 30 minutes or more with the conventional glass bead method, should be performed within 2 minutes. Became possible.
[0054]
Moreover, since the sample preparation work is unnecessary, the overall workability is also improved.
As a result, it became possible to quickly control the refining process based on the shortening of the slag composition analysis time and to optimize the refining conditions based on the information on the slag composition.
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be effectively used in various manufacturing processes involving the production of slag other than the manufacturing process of pig iron and the steel refining process, and in various manufacturing processes for handling the melt.
[0055]
【The invention's effect】
By using the fluorescent X-ray analysis sample mask, sample holder, and slag fluorescent X-ray analysis method of the present invention, an analysis result that is in good agreement with the conventional glass bead method as a standard method can be obtained, and the conventional glass bead can be obtained. The slag composition analysis, which required at least 30 minutes by the law, can be performed within 2 minutes.
[0056]
Moreover, since the sample preparation work is unnecessary, the overall workability is also improved.
As a result, it became possible to quickly control the refining process based on the shortening of the slag composition analysis time and to optimize the refining conditions based on the information on the slag composition.
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be effectively used in various manufacturing processes involving generation of slag, and further in various manufacturing processes for handling a melt, and its industrial significance is great.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a plan view showing an example of a sample mask for fluorescent X-ray analysis of the present invention, and FIG.
2A is a plan view showing an example of a sample pressing jig of a sample holder for fluorescent X-ray analysis according to the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a sample mask and sample holder for fluorescent X-ray analysis according to the present invention in a state in which a slag sample piece is set and fixed.
4 is a cross-sectional view showing the positional relationship between a conventional sample mask and slag specimen (a), and a sectional view showing the positional relationship between the sample mask and slag specimen of the present invention (b).
FIG. 5 is a side sectional view (a) showing an example of a slag sampler according to the present invention and a cross sectional view (b) taken along the line CC.
[Explanation of symbols]
1 Sample holder for X-ray fluorescence analysis (: Sample holder)
2 Sample mask for fluorescent X-ray analysis (: Sample mask)
3 Sample holding jig 4 Protruding portion 5 Elastic body 6 Opening portion of sample mask 7 Slag sample piece
7a Analytical surface of slag specimen
7b Slag specimen protrusion
7c Sample surface opposite to the analysis surface of the slag sample piece 8 Surface 9 facing the sample of the sample mask
10 O-ring
20 Metal hollow prism
21 Slag remover
22 Mortar
23 paper tube

Claims

A fluorescent X-ray analytical sample mask lower surface irradiation type having an opening for the primary X-ray irradiation and characteristic X-ray extraction (6) (2), projections for mounting a sample (4) And a protrusion (4) is provided on the surface of the sample mask (2) facing the sample so as to surround the opening (6) and protrude upward, and the protrusion (4) A sample mask for fluorescent X-ray analysis of bottom surface irradiation type, characterized in that an elastic O-ring composed of rubber and elastic resin is provided at the tip as a material sandwiched between smooth surfaces of the sample.

And wherein the Turkey that Yusuke fluorescent X-ray analytical sample mask lower surface irradiation type described and (2) pressing the sample to the sample mask (2), the sample hold jig for fixing the (3) in claim 1 A sample holder for fluorescent X-ray analysis using a bottom surface irradiation method .

A fluorescent X-ray analysis method for a slag using the sample mask for fluorescent X-ray analysis according to claim 1, wherein a prismatic sampler or a plate sampler is immersed in the molten slag, and the molten slag is placed on the peripheral surface of the sampler. After adhering, the sampler is pulled up, solidified and peeled, and the contact surface of the obtained slag sample piece with the smooth sampler is provided on the tip (4) tip of the sample mask (2) and has the elasticity O A fluorescent X-ray analysis method for a slag, wherein the fluorescent X-ray analysis of a slag is performed by contacting the surface with a ring and performing a bottom surface irradiation type fluorescent X-ray analysis using a contact surface of the slag sample piece with a sampler as an analysis surface.

A method for X-ray fluorescence analysis of slag using the sample holder for X-ray fluorescence analysis according to claim 2, wherein a prismatic sampler or a plate-like sampler is immersed in the molten slag, and the molten slag is placed on the peripheral surface of the sampler. After adhering, the sampler is pulled up, solidified and peeled, and the contact surface of the obtained slag sample piece with the smooth sampler is provided on the tip (4) tip of the sample mask (2) and has the elasticity O After abutting against the ring and pressing and fixing the slag sample piece with the sample pressing jig (3), the contact surface of the slag sample piece with the sampler is analyzed using the sample holder (1). A fluorescent X-ray analysis method for slag characterized by performing bottom surface irradiation type X-ray fluorescence analysis.