[发明专利]硅钙钡镁合金中钙、镁、钡含量的连续测定方法

说明书

技术领域

本发明属于铁合金分析领域，涉及了一种容量法测定硅钙钡镁合金中钙、镁、钡含量的连续测定方法。

背景技术

钢液脱氧是炼钢过程中必不可少的工艺环节，其中脱氧剂的选择至关重要。从炼钢用脱氧剂的历史看，最初使用的纯铝(一般用铝饼，Al含量>95％)，由于比重轻(2.79gPcm³)，铝饼不易深入钢液内部，从而限制了铝元素的有效利用率。后采用由Si、Al二元素组成的硅铝铁代替铝饼，因此重增大(约4.3gPcm³)，使Al元素的有效利用率成倍提高，炼钢用脱氧剂的消耗亦相应降低。近几年来，随着钢材由卖方到买方市场的转化，迫使企业更加注重提高钢的内在质量。复合脱氧剂因具有脱氧能力强，可明显改善钢液纯净度等优点，自然而然受到众多研究机构和钢铁企业的普遍关注，成为近期脱氧剂领域研制和开发的热点，其中尤以含碱土元素Ba、Ca的复合脱氧剂研究最为活跃，脱氧剂的选择，铝作为传统的炼钢用脱氧剂，缘于铝与氧亲和力强及铝、铁之间完全互溶的特性，这也决定了铝作为炼钢终脱氧剂必须组成部分的地位在很长时间内较难改变，但由于铝加入钢中容易形成高熔点脱氧产物而使钢液流动性变差，会严重影响钢液的可浇性，从而对连铸生产的顺行构成威胁，因此炼钢脱氧时铝的加入量受到了限制。

研究表明，含铝的脱氧剂中引入强脱氧元素Ca可有效地对脱氧产生的高熔点夹杂物进行变性处理，从而显著改善铝脱氧钢液的流动性，但由于Ca自身尚存在着如在钢中溶解度低、比重轻、蒸气压高等弱点，如何提高其有效利用率成为确定脱氧剂组成时必须考虑的问题，研究表明，Ba元素不仅本身是具有比重大、蒸气压低的强脱氧剂，而且与Ca完全互溶，并随其含量的增加明显降低Ca的蒸气压，因此研制和使用含钙的高钡低铝复合脱氧剂成为铁合金厂家和钢厂共同面对的课题，代表着今后炼钢用脱氧剂的发展方向。

硅铝钡钙是钡系合金中的最好的脱氧剂、脱硫剂，使钢中的氧降到最低，同时形成的含钙、钡、硅、铝的复杂氧化物易从钢液中上浮，纯净钢液，提高钢的耐冲击韧性和加工性。硅铝钡钙是高效脱氧剂是炼钢辅助材料，它适应于多种炼钢形式的脱氧，尤其适合转炉炼钢脱氧，具有很强的脱氧、脱硫效果，能很好地改善钢水流动性能，解决水口结瘤问题，减少钢中气体、降低钢液夹杂，因此进行硅钙钡镁合金中钙、镁、钡的准确测定具有重要意义。

测定钙、镁和钡的方法大型企业大多采用大型仪器分析，但成本高，对于小型企业，化学分析方法更加体现其优势，即方便、快捷。化学分析法钙镁和钡大部分分开测定，浪费试剂，成本高。钙镁的测定一般用氨水分离干扰元素，操作较繁琐，费时。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种更加快速、准确、高效的测定硅钙钡镁合金中钙、镁、钡含量的方法。

为达上述目的，本发明一种硅钙钡镁合金中钙、镁、钡含量的连续测定方法，包括以下步骤：

在聚四氟乙烯烧杯一个加入质量为m的硅钙钡镁合金试样，另一个不加作为空白对照，之后分别加入硝酸-氢氟酸混合液，在低温电热板上溶解试样，待试样溶解后，分别加入硫酸，继续加热至硫酸冒烟，待试样呈湿盐状，取下，冷却后，分别加入盐酸加热溶解盐类，加水和盐酸羟铵并加热煮至溶液由黄色变为无色，取下，放置，之后用慢速滤纸，过滤于大容量瓶中，沉淀用稀硫酸洗6-8次，然后用水洗9-10遍，将沉淀连同滤纸放入瓷坩埚中，灰化，灼烧，称重，试样和空白分别得到硫酸钡的质量m₁和m₂，得到钡含量为：W_Ba％＝100(m₁-m₂)0.5884/m；

式中：m₁:硫酸钡质量，g；

m₂:空白质量，g；

m:试样质量，g；

从定容后的样品溶液和空白溶液中，分取等量定量的溶液两份分别于烧杯中，一份样品和空白溶液分别依次加三乙醇胺、水、盐酸羟胺，加氢氧化钾溶液保持pH不低于12，加几滴硫酸镁，钙黄绿素指示剂适量，用浓度为C的EDTA标准溶液滴定至荧光绿消失为终点，计下体积分别为V_Ca和V₀₁，得到钙含量为：W_Ca％＝C(V_Ca-V₀)M_Ca100/mK×100；

式中：M_Ca：钙的摩尔质量，g/mol；

m：试样质量，g；