[发明专利]一种测定转炉钢渣中金属铁含量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测定转炉钢渣中金属铁含量的方法，属于金属分析检测技术领域。 

背景技术

钢渣中含有丰富的热能，并含有10% 左右的废钢，以及大量的有益的化学元素，充分利用渣中的有用成分，可以提高钢渣的回收效益。我国主要将钢渣用于地基回填、道路铺筑、水泥原料、净水剂和钢渣肥料等。 

钢渣处理的目的是使钢渣尽快粉化，使废金属料与渣分离，降低钢渣中的游离氧化钙( f-CaO) ，以便尽可能多地回收钢渣中的金属料，提高尾渣的综合利用率。钢渣中金属铁含量的高低可以反映出炼钢过程控制水平。钢渣粉参合在水泥中，对铁含量有明确的规定，要求渣中铁含量小于2%，同时在钢渣粉制作过程中，如果金属铁含量过高，对棒磨机损伤较大，因此测定渣中金属铁含量，有利于钢渣粉的加工及满足水泥的要求。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有低碳高铬钢冶炼技术中存在的缺陷，提出了一种测定转炉钢渣中金属铁含量的方法，通过物理和化学方法的合理结合，使其准确测定转炉钢渣中金属铁含量。 

本发明解决以上技术问题的技术方案是：提供一种测定转炉钢渣中金属铁含量的方法，包括以下步骤： 

（1）取定量钢渣M放在箱式电阻炉或马弗炉中进行加热，加热温度115℃-125℃，加热时间4-6小时，加热过程中每隔半小时搅拌一次，通过加热、蒸发掉钢渣中的水分，有助于试验的精确性；

（2）将加热后的钢渣放入密闭式的粉碎机中进行研磨，研磨后的渣通过80μm的筛子，未能通过的渣样继续进行研磨，直至全部通过筛子，通过将钢渣粒度研磨到80μm以下，有利于后续磁选，使磁选结果更为精确；

（3）采用永久性的磁铁，磁铁周边磁通密度在0.140T±0.005T以上，对粉碎后的钢渣进行吸附，将磁铁吸附到的渣样进行称量M1；

（4）采用氢气还原装置，对磁铁吸附到的渣样进行还原，并称取还原后水的重量M2；

（5）通化学公式H₂+Fe₂O₃=Fe+H₂O，按化学分子量计算，水的质量为M2，三氧化二铁的分子量为160，水的分子量为18，因此M3=(80/27)M2计算，计算后氧化铁的量M3；

（6）渣中金属铁的含量M4=（M1-M3）/M；

本发明的进一步限定技术方案：前述的测定转炉钢渣中金属铁含量的方法，步骤（4）中的氢气还原装置由经管道依次连接的碱石灰瓶、还原箱和水蒸气冷凝管组成；

氢气首先通过碱石灰瓶后，将水分吸附干净；然后进入装有渣样的还原箱，控制还原箱中的温度在350℃以上；最后将产生的水蒸气通过冷凝管收集，称取重量M2。

进一步的，前述的测定转炉钢渣中金属铁含量的方法，步骤（3）中磁铁吸附到的渣样为金属铁和Fe₃O₄。 

同现有技术相比，本发明具有如下优点： 

（1）增加箱式电阻炉或马弗炉进行水分蒸发，使结果更为准确；（2）采用碱石灰对氢气进行干燥，消除氢气中的水蒸气，以保证最后冷凝管收集的水蒸气的量准确；（3）采用物理和化学相结合的方式，准确的分离出金属铁和化合铁。

附图说明 

图1为本发明流程示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种测定转炉钢渣金属铁含量的方法，称取1000g钢渣，采用箱式电阻炉进行加热，然后在密闭式的粉碎机中进行碾磨，使钢渣的粒度小于80μm，再采用永久磁铁块对渣中的磁性铁进行吸附，最后通过氢气还原装置对磁选后的磁性铁进行还原，具体步骤如下：

（1）将钢渣放在箱式电阻炉或马佛炉中进行加热，温度120℃，加热时间4小时，加热过程中每隔半小时搅拌一次；

（2）将加热后的钢渣放入密闭式的粉碎机中进行研磨，每次研磨取150g，研磨60s，研磨后的渣通过80μm的筛子，未能通过的渣样继续进行研磨；

（3）采用永久性的磁铁，磁铁周边磁通密度在0.140T±0.005T，进行吸附，将吸附到渣样进行称量M1=108.2 g；

（4）采用氢气还原装置，对吸附到的渣样进行还原，并称取还原后水的重量M2，主要装置示意图如图1；氢气通过碱石灰后，将水分吸附干净，然后进入还原箱，还原装置中的温度在350℃以上，产生的水蒸气通过冷凝管收集，称取重量M2=1.1g；

（5）通过计算，计算后氧化铁的量M3=(80/27)M2=3.3g；