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鐵礦石酸堿度是冶煉企業(yè)所關(guān)注的重要指標(biāo)，它直接決定了冶煉爐料的配比，進(jìn)而影響到鋼鐵的質(zhì)量。因此鐵礦石酸堿度的快速、在線檢測(cè)有助于煉鋼廠的質(zhì)量控制。利用激光探針技術(shù)（又稱激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)，簡(jiǎn)稱LIBS）制樣簡(jiǎn)單、分析快速多元素分析、近似無損、以及可實(shí)現(xiàn)原位和在線分析的特點(diǎn)，有望解決長(zhǎng)期困擾企業(yè)的、難以進(jìn)行實(shí)時(shí)、快速、在線和準(zhǔn)確檢測(cè)其酸堿度的問題。
武漢光電國(guó)家實(shí)驗(yàn)室博士生郝中騏等人在曾曉雁教授、李祥友教授指導(dǎo)下，提出一種激光探針與偏最小二乘回歸（Partial Least Squares Regression, PLSR）算法相結(jié)合的新方法，以天然鐵礦石粉末樣品為研究對(duì)象，實(shí)現(xiàn)了對(duì)其酸堿度的快速、高精度檢測(cè)。結(jié)果表明，PLSR和LIBS相結(jié)合的方法可以有效減少基體效應(yīng)的影響，其檢測(cè)均方根誤差（RMSE）和平均相對(duì)誤差（ARE）分別可達(dá)0.0048和3.65%，達(dá)到了現(xiàn)有冶煉企業(yè)的鐵礦石酸堿度的基本要求，有望為企業(yè)進(jìn)行實(shí)時(shí)、在線檢測(cè)提供一種新途徑。
該研究成果“激光探針與偏最小二乘回歸相結(jié)合分析鐵礦石的酸度”（Acidity measurement of iron ore powders using laser-induced breakdown spectroscopy with partial least squares regression）于2015年3月發(fā)表在Optics Express (Vol. 23, Iss. 6, pp. 7795–7801, 2015)上, 該項(xiàng)工作得到國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)（No. 2011YQ160017）和國(guó)家自然科學(xué)基金（No. 51429501）項(xiàng)目的資助。
圖1. 激光探針檢測(cè)原理圖
圖2. 鐵礦石酸度標(biāo)準(zhǔn)值與預(yù)測(cè)
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