Библиографическое описание:АВТОМАТИЧЕСКИЙ БЕССТАНДАРТНЫЙ КОНТРОЛЬ КРИОЛИТОВОГО ОТНОШЕНИЯ РЕНТГЕНОДИФРАКЦИОННЫМ МЕТОДОМ РИТВЕЛЬДА : доклад, тезисы доклада / П. С. Дубинин [и др.]. - [Б. м. : б. и.], 2019. - Текст : непосредственный // ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И МИНЕРАЛЫ - 2019 : сборник докладов Одиннадцатого международного конгресса / XXV КОНФЕРЕНЦИЯ «АЛЮМИНИЙ СИБИРИ»; XV КОНФЕРЕНЦИЯ «ЗОЛОТО СИБИРИ»; XIII КОНФЕРЕНЦИЯ «МЕТАЛЛУРГИЯ ЦВЕТНЫХ, РЕДКИХ И БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ » (2019 ; 16.09 - 20.09 ; Красноярск) : Общество с ограниченной ответственностью "Научно-инновационный центр", 2019. - С. 262-270. - ISBN 9785907208193. Перевод заглавия: AN AUTOMATED REFERENCE FREE RIETVELD METHOD BASED X-RAY DIFFRACTION ANALYSIS OF CRYOLITE RATIO
Аннотация:Контроль криолитового отношения (КО) электролита электролизных ванн на большинстве алюминиевых заводах выполняется автоматически с помощью калибровочных методов рентгенофазового анализа. Однако, эти методы имеют два недостатка, заметно снижающих точность анализа КО. Во-первых, они нуждаются в периодической калибровке с помощью многофазных стандартных образцов электролита с точно известным количественным фазовым составом (СОФС). Создание же высококачественных СОФС весьма сложно, так как образцы должны включать 4-6 различных фторидных фаз с точно известным содержанием. Во-вторых, эти методы не учитывают изменения реальной микрокристаллической и атомно-кристаллической структуры фаз в пробах электролита. Более подходящим является бесстандартный полнопрофильный рентгенофазовый анализ КО по методу Ритвельда, который не требует калибровки по СОФС и может уточнять реальную структуру проб. Однако, этот метод интерактивный и должен быть автоматизирован для производственного контроля КО. Проблема заключается в установке достаточно точных начальных приближений профильных и структурных параметров фаз, которые могут быть автоматически уточнены методом Ритвельда до точных значений для расчета КО из фазового состава. Для решения этой проблемы нами предложен новый метод основанный на применении генетического алгоритма (ГА) для автоматического поиска подходящих начальных значений параметров фаз и их уточнения встроенным в ГА методом Ритвельда. Полностью автоматический анализ КО в комплекте из 24-х отраслевых СОФС (ОСО) промышленного кальций- магний- содержащего электролита этим методом характеризуется стандартным отклонением 0,035 ед. КО и может быть улучшено в результате усовершенствования ГА.
At most aluminum smelters, cryolite ratio (CR) is normally measured automatically using X-ray diffraction (XRD) quantitative phase analysis by calibration curves. However, two factors significantly reduce the accuracy of measuring CR by these methods. First, XRD analytical instruments need periodical calibration, which is performed using multiphase matrix reference materials of bath with a known quantitative phase composition. Creating such reference materials is a challenging task, because they should content 4 - 6 fluoride phases, whose concentrations are accurately certified. Second, the calibrated methods do not consider variations of microcrystalline and atomic structure of phases in real solid bath samples. Thus, using reference-free full-profile Rietveld method instead of conventional XRD methods for measuring CR is advantageous for the process control, because the first does not use calibrations and refines crystal structure of bath samples. However, the Rietveld method is interactive and needs automation for implementing in the process control. If so, the method automatically refines preset approximate values of profile and structural parameters of the crystalline phases and then calculate CR from the quantitative phase composition. The problem is the preset of adequate approximate parameter values that are accurate enough to be refined automatically. We developed a new method to address this problem. The essence of the method is an automatic search of the initial approximate values by a genetic algorithm (GA) followed by the Rietveld refinement of the found values. The accuracy of the automatic analysis of CR performed for 24 branch reference materials of bath is characterized by the standard deviation of 0,035 and can be improved by further developments in GA.
