硅鋁鈣鋇合金中鈣含量的測定方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及鐵合金分析領域，具體涉及一種容量法測定硅鋁鈣鋇合金中鈣含量的 測定方法。
【背景技術】
[0002] 鋼液脫氧是煉鋼過程中必不可少的工藝環節，其中脫氧劑的選擇至關重要。從 煉鋼用脫氧劑的歷史看，最初使用的純鋁（一般用鋁餅，A1含量>95% )，由于比重輕 (2.79gPcm3)，鋁餅不易深入鋼液內部，從而限制了鋁元素的有效利用率。后采用由Si、A1 二元素組成的硅鋁鐵代替鋁餅，因此重增大（約4. 3gPcm3)，使A1元素的有效利用率成倍 提高，煉鋼用脫氧劑的消耗亦相應降低。近幾年來，隨著鋼材由賣方到買方市場的轉化，迫 使企業更加注重提高鋼的內在質量。復合脫氧劑因具有脫氧能力強，可明顯改善鋼液純凈 度等優點，自然而然受到眾多研宄機構和鋼鐵企業的普遍關注，成為近期脫氧劑領域研制 和開發的熱點，其中尤以含堿土元素Ba、Ca的復合脫氧劑研宄最為活躍，脫氧劑的選擇，鋁 作為傳統的煉鋼用脫氧劑，緣于鋁與氧親和力強及鋁、鐵之間完全互溶的特性，這也決定了 鋁作為煉鋼終脫氧劑必須組成部分的地位在很長時間內較難改變，但由于鋁加入鋼中容易 形成高熔點脫氧產物而使鋼液流動性變差，會嚴重影響鋼液的可澆性，從而對連鑄生產的 順行構成威脅，因此煉鋼脫氧時鋁的加入量受到了限制。研宄表明，含鋁的脫氧劑中引入 強脫氧元素Ca可有效地對脫氧產生的高熔點夾雜物進行變性處理，從而顯著改善鋁脫氧 鋼液的流動性，但由于Ca自身尚存在著如在鋼中溶解度低、比重輕、蒸氣壓高等弱點，如何 提高其有效利用率成為確定脫氧劑組成時必須考慮的問題，研宄表明，Ba元素不僅本身是 具有比重大、蒸氣壓低的強脫氧劑，而且與Ca完全互溶，并隨其含量的增加明顯降低Ca的 蒸氣壓，因此研制和使用含鈣的高鋇低鋁復合脫氧劑成為鐵合金廠家和鋼廠共同面對的課 題，代表著今后煉鋼用脫氧劑的發展方向。
[0003] 硅鋁鋇鈣是鋇系合金中的最好的脫氧劑、脫硫劑，使鋼中的氧降到最低，同時形成 的含鈣、鋇、硅、鋁的復雜氧化物易從鋼液中上浮，純凈鋼液，提高鋼的耐沖擊韌性和加工 性。硅鋁鋇鈣是高效脫氧劑是煉鋼輔助材料。它適應于多種煉鋼形式的脫氧，尤其適合轉 爐煉鋼脫氧。具有很強的脫氧、脫硫效果，能很好地改善鋼水流動性能，解決水口結瘤問題。 減少鋼中氣體、降低鋼液夾雜，因此進行硅鋁鈣鋇合金中鈣的準確測定具有重要意義。
[0004] 測定硅鋁鈣鋇合金中鈣的方法大型企業大多采用大型儀器分析，但成本高，對于 小型企業，化學分析方法更加體現其優勢，即方便、快捷。化學分析法大部分用氨水分離干 擾元素，操作較繁瑣，費時。
【發明內容】
[0005] 為了解決現有方法中測定硅鋁鈣鋇合金中鈣含量時，耗時長的問題。本發明提供 一種更加快速、準確、高效的測定硅鋁鈣鋇合金中鈣含量的方法。
[0006] 為達上述目的，本發明一種硅鋁鈣鋇合金中鈣含量的測定方法，其以下步驟：
[0007] 在聚四氟乙烯燒杯一個加入質量為m的硅鋁鈣鋇合金試樣，另一個不加作為空白 對照，之后分別加入硝酸_氫氟酸混合液，在低溫電熱板上溶解試樣，待試樣溶解后，分別 加入硫酸，繼續加熱至硫酸冒煙，待試樣呈濕鹽狀，取下，冷卻后，分別加入鹽酸加熱溶解鹽 類，分別將試液轉移到大容量瓶中，稀釋至刻度定容，從定容后溶液中，分取定量溶液于燒 杯中，分別依次加三乙醇胺、水、鹽酸羥胺，加氫氧化鉀溶液保持pH不低于12,加幾滴硫酸 鎂，鈣黃綠素指示劑適量，用濃度為C的EDTA標準溶液滴定至熒光綠消失為終點，計下體積 為分別為V和％，得到鈣含量為：Wea%=C^V-DiUOO/mKX100;
[0008] 式中：MCa:鈣的摩爾質量，g/mol;
[0009]m:試樣質量，g;
[0010] K:試樣分液比，K=后取的定量溶液/轉移到的大容量瓶的容量瓶容積；
[0011] C:EDTA標準溶液濃度，mol/L;
[0012] V:試樣消耗EDTA標準溶液的體積，mL;
[0013] VQ:空白消耗EDTA標準溶液的體積，mL〇
[0014] 其中所述硝酸和所述氫氟酸體積用量為1:1，濃度分別為67 %和40 %。
[0015] 其中在低溫電熱板上于100°C下溶解試樣。
[0016] 其中所述硫酸濃度為5%。
[0017] 其中所述鹽酸濃度為65%。
[0018] 其中所述三乙醇胺濃度為12%。
[0019] 其中所述氫氧化鉀濃度為20%。
[0020] 本發明與現有技術不同之處在于本發明取得了如下技術效果：
[0021] 1)快速、高效，低成本：該方法大大縮短了操作流程，節約了藥品，降低了檢測成 本，提尚了生廣效率；
[0022] 2)準確、穩定：本方法采用三乙醇胺掩蔽干擾元素與氨水兩次分離干擾元素，兩 者測定結果一樣。保證了測定結果穩定，數據準確。
【具體實施方式】
[0023] 以下結合實施例，對本發明上述的和另外的技術特征和優點作更詳細的說明。
[0024] 1.方法提要：在聚乙烯塑料燒杯中采用硝酸（67% ) -氫氟酸（40% )溶解硅鋁鈣 鋇合金試樣，加硫酸冒煙（硫酸冒煙起大煙后1-2分鐘即可，既試樣呈濕鹽狀，如果硫酸冒 煙時間過長，硫酸鋇和硫酸鈣會生成過硫酸鋇和過硫酸鈣后期加鹽酸溶解不了，會影響測 定結果。）取下，冷卻后，沿杯壁小心加入5mL鹽酸（65%)，加熱溶解鹽類。將試液轉移到 250mL容量瓶中，稀釋至刻度定容（此時溶液渾濁，因為有硫酸鋇沉淀，硫酸鋇沉淀顆粒很 細，是晶型沉淀，在250mL容量瓶中占用的體積可以忽略不計，經過試驗對結果只有0. 1 % 的影響，如果精確分析，可以將溶液過濾到250mL容量瓶中后，在定容。一般的生產就不需 要過濾，完全可以滿足生產需要。）分取50mL溶液于250mL燒杯中，加50mL三乙醇胺（12%) (一定要第一個加入，是為了首先將鐵和鋁等干擾元素掩蔽），加50mL水，加鹽酸羥胺少許 (加入鹽酸羥胺的目的，同樣起到進一步掩蔽作用，加入量一般0. 5克左右既可以。），加 30mL氫氧化鉀溶液（20% )(作為緩沖溶液，媽與E：DTA絡合要求pH值大于12,加入氫氧化 鉀（20% )保證體系的PH值。），加幾滴硫酸鎂（0. 5% )(為了滴定終點敏銳