[发明专利]炼钢用合金物料中单质钙含量的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测方法，尤其是炼钢用合金物料中单质钙含量的检测方法，属于物理检测技术领域。

背景技术

炼钢过程中，单质钙的作用是净化钢水，可脱氧、脱硫。单质钙与氧所形成的氧化钙与三氧化二铝结合，进一步形成12CaO·7Al₂O₃的低熔点（1415℃）低密度炉渣浮出钢液面，进一步净化钢水，而且还能够改变铝氧化物的形状，改善钢液的浇注性能和钢的质量。但以目前的化学检测方法只能测定全钙，其中包括单质钙、氧化钙和钙盐等。无法单独检测单质钙的原因：目前的测定方法都是传统的湿法分析，即将试样完全溶解，不论是何种形式的钙均以钙离子的形式存在于溶液中进行测定，测定结果只能是全钙，而全钙中除单质钙，其它状态存在的钙不能起到净化钢水的作用，因此这一难题一直困扰着炼钢生产。

发明内容

本发明用于克服已有技术的缺陷而提供一种检测准确、简便易行的炼钢用合金物料中单质钙含量的检测方法。

本发明所称问题是以下述技术方案解决的：

 一种炼钢用合金物料中单质钙含量的检测方法，特别之处是它按照下述步骤进行：

a.迅速称取含钙合金粉状物料 G₁克，放入预先恒重后的灰皿中，平铺试样，灰皿重为G₂克；

b.将放置好试样的灰皿迅速放入已加热至400~420℃的管式炉中，开通氮气，从灰皿进气孔通入氮气，从出气孔排出氮气，使单质钙充分反应，待完全反应后，即重量不再增加后，封闭进气孔和出气孔，在氮气环境中冷却至室温，取出灰皿，称重为G₃克；

c. 按下式计算得出物料中单质钙的含量：

克

进一步按下式计算出含钙合金粉状物料中单质钙的百分含量： 

。

上述炼钢用合金物料中单质钙含量的检测方法，所述灰皿预先恒重是在400~420℃高温下对灰皿精确称重。

本发明针对炼钢用合金物料中单质钙含量难以测定的问题，经反复试验研究，设计了一种简便易行的单质钙含量测定方法，该方法利用单质钙活泼的特性，直接将单质钙氮化，通过测定增氮量，间接测定出合金物料中单质钙的含量。本发明的有益效果是：1、利用单质钙与氮气的反应生成氮化钙来进行测定，真正意义上实现了单质钙的测定，为炼钢生产提供了有效数据，可以精确控制含钙合金物料的入炉量，提高钢水质量，生产出高附加值产品，带来潜在的经济效益。2、单质钙的价格远高于氧化钙等，可以以单质钙含量以质论价，降低采购成本，提高经济效益。3、降低了炼钢精炼能耗及成本。

附图说明

图1为本发明所使用灰皿的示意图。

附图中各部件的标号表示如下：1.灰皿；2.进气孔；3.出气孔。

具体实施方式

本发明利用单质钙活泼的特性，直接将单质钙氮化，通过测定增氮量，间接测定炼钢用合金物料中单质钙的含量。参看图1，具体操作步骤如下：

1、迅速称取含钙合金粉状物料 G₁克，放入预先经400~420℃高温精确恒重后的灰皿1中，平铺试样，灰皿重为G₂克。（若为块状物料需钻取或粉碎时则要在氮气保护下进行）

2、将称好试样的密闭灰皿迅速放入已加热至400~420℃的管式炉中，开通氮气，从进气孔2进入氮气，从出气孔3排出氮气，使单质钙在灰皿的氮气氛围中充分反应，待完全反应后，即重量不再增加后，封闭进气孔和出气孔，在氮气环境中冷却至室温，取出灰皿，称重为G₃克。

3、计算得出物料中单质钙的含量：

样品重：G₁ 克，

灰皿重：G₂克，

氮化后样品+灰皿重：G₃克，

样品氮化后增加的重量即为单质钙吸收氮的重量：（G₃ –G₂ –G₁）克

通过计算可得出样品中单质钙的重量：

克

从而计算出合金物料中单质钙的百分含量：

虽然本发明已以一种合金料为实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，在不背离本发明构思的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变化，但这些相应的改变和变化都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

以下给出本发明的几个具体实施例：