技术创新 填补空白—记使用仪器测定铬铁中元素含量的国标诞生

　钢是铁和碳的合金，炼钢时加入一定比例的铬铁，能提高钢的强度和硬度。铬铁中含有铬、硅、锰、钛、钒和铁等6种元素，如何保证铬铁的比例适当？

　　三钢集团质计部中检所团队历经两年攻关，使铬铁中元素含量的测定方法由手工滴定变为仪器测定。上月，由这一团队开发并起草的利用X射线荧光光谱法(熔铸玻璃片法)测定铬铁合金元素含量的国家标准完成答辩，通过专家组评审，目前已进入发布前的最后阶段。 

　　行业现状： 手工测定效率低 

　　走进三钢集团质计部中检所化验室，化验员正小心翼翼地把一种化学试剂滴入装有铬铁样品的烧瓶中。每滴入少许试剂，她就不停地摇晃着烧瓶，全神贯注地观察瓶内颜色的变化——这是手工滴定法，是目前分析铬铁中元素含量的国家标准。炼钢时加入一定比例的铬铁，能提高钢铁的强度和硬度，但铬铁加多了钢铁会变脆，加少了钢铁硬度就不够，所以确定铬铁中各种元素的含量至关重要。 

　　如今钢铁行业大多还是依靠手工滴定法测定。手工滴定法较为传统，效率太低，一名化验员一次只能测定一种元素。此外，使用该方法测定不仅耗时长，还要求化验员靠肉眼观察样品溶液的颜色变化，对化验员的检测水平要求高，一名化验员往往需要培训3至6个月才能上岗，上岗后还需要由师傅再带一年。即便如此，再熟练、再有经验的化验员，也有精力不济看走眼的时候，人为因素导致测定结果的误差仍然存在。 

　　为了改变这一缺陷，2018年下半年，三钢集团质计部中检所组织团队开始研发、起草使用仪器测定铬铁中元素含量的国家标准。 

　　核心攻关： 填补国内外行业空白 

　　在标准起草过程初期，团队就明确方向：使用X射线荧光光谱法测定铬铁的元素含量。此方法优点多，样本制作相对简单，可以同时测定多种元素，测定结果稳定、精度高。 

　　但调研发现，现有的X射线荧光光谱法分析标准不适用于铬铁分析。为了确定实验条件，化验室的技术员们查阅了国内外相关资料，进行了大量的试验。样品氧化结晶、样品腐蚀铂金坩埚、氧化剂干扰样品元素、样品开裂等难点，在团队成员齐心协力下，被逐一攻克。 

　　目前，国内也有几家企业在使用荧光光谱法做铬铁测定，但检测元素有限，无法同时测定这陆个元素（铬、硅、锰、钛、钒、铁），而三钢集团质计部中检所团队所创方法则填补了国内外钢铁行业内荧光法分析铬铁合金元素含量的空白。 

　　团队提供了一组对比数据：用手工滴定法测定10个铬铁样品，需要6名化验员至少花费3天时间才能完成；而使用荧光光谱法，一名化验员半天就能完成10个样品的测定。据估算，荧光光谱法的测定效率较手工滴定法至少提高了97%。 

　　除了提高测定效率，团队在研发时还充分考虑了国家法律法规、安全卫生以及环保法规的要求。区别于现有的手工滴定法，使用荧光光谱法的检测全程没有使用强酸、强碱，不产生有毒有害的废气，对环境破坏小，绿色环保。   

　　瞄准未来： 创新引领高质量发展 

　　研发、起草国家标准，就是为了在行业内推广荧光光谱法，提高行业内测定铬铁的效率和准确性。荧光光谱法使用仪器，虽然投入大，但极大地提高测定效率，很值得推广。现有的钢铁行业总体上仍属于劳动密集型产业，通过解放劳动力可以间接为企业降低人力成本压力。 

　　荧光光谱法只是迈出了第一步。今年，三钢研发、起草的荧光光谱法测定石灰石的国家标准也将进入评审阶段。不断研发、起草新的国家标准，坚持创新引领，不仅是为了提高三钢集团的行业知名度和品牌影响力，更是为了推进钢铁工业高质量发展蓄力添能。