专利名称：炼钢用脱硫剂中氟化钙和氧化钙含量的快速测定方法
技术领域：
本发明涉及一种分析测试方法，具体涉及一种炼钢用脱硫剂中氟化钙和氧化钙含量的快速测定方法。
背景技术：
现代工业的发展和科技进步对钢的质量和使用性能要求愈来愈高，而硫是影响钢材质量和性能的主要有害元素，影响钢材的加工性能和使用性能。脱硫剂在钢铁工业中作助熔剂，能降低难熔物质的熔点，促进炉渣流动，使渣和金属很好分离，在冶炼过程中与石灰共用时可以降低钢中的硫、磷的含量，增强金属的可煅性和抗张强度等特点，因此是炼钢过程中的重要辅助原料之一。随着各炼钢厂钢铁产量的日益提高，对其需求量也相应增加。脱硫剂品种多达10 余种，主要包括喷吹CMD脱硫剂、超低碳脱硫剂、氧化钙脱硫剂、喷吹氧化钙脱硫剂等。目前由于品种多，试样处理方式复杂，在行业中多采用碱熔融结合X-荧光法，但是该方法的准确度和精密度较差，所测得的CaF2含量波动较大。而对于氧化钙，多采用化学法分析，分析时间长，分析步骤复杂，重复性限普遍水平为3%左右。为了满足现场对试样分析快速准确的要求，需要发明一种测定脱硫剂中氟化钙和氧化钙含量的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种炼钢用脱硫剂中氟化钙和氧化钙含量的快速测定方法，该方法操作简单，准确度高，重复性好，试样检测时间控制在5min以内。为解决上述技术问题，本发明提供了一种炼钢用脱硫剂中氟化钙和氧化钙含量的快速测定方法，该方法包括以下步骤I)试样中TCaO含量的测定(a)根据ICP-AES仪的要求绘制石灰石化学分析标样的工作曲线；(b)称取O. 1000 0· 3000g脱硫剂试样置于钼坩埚中，加入1. 0 3· Og混合熔剂，在温度为950±10°C的条件下熔融3 10min，冷却后将钼坩埚置于预先煮沸的稀盐酸溶液中加热浸取，浸取过程中补加5 15mL浓盐酸溶液来控制酸度，待完全浸取后，取下冷至室温后定容;(c)取定容后的试样溶液在ICP-AES仪上测试，得到等离子体发射光谱法测定的全氧化钙含量TCaO% ；2)试样中CaF2含量的测定Ca)制备氟离子标准溶液，并在氟离子电极上建立脱硫剂的工作曲线；(b)准确称取O. 2000^0. 5000g脱硫剂试样置于盛有2. (Γ4. Og氢氧化钠的镍坩埚中，混匀，然后覆盖1. (Γ2. Og过氧化钠，再将坩埚置于65(T700°C的温度条件下熔融8 15min，取出坩埚，冷却；(c)将坩埚置于盛有4(T60mL热水的聚四氟乙烯烧杯中浸取熔融物，洗出坩埚，加5^15滴还原剂，煮沸后冷却至室温，定容后立即干过滤；(d)取干过滤的滤液，调节pH=5. 5飞.5，定容后，将氟离子电极插入该溶液中读数，得到氟离子电极法测定的氟化钙含量CaF2% ；3)根据公式CaO%=TCaO%_CaF2%X1. 3923，确定脱硫剂中氧化钙含量Ca0%。进一步地，所述步骤I)的小步骤(a)中，根据石灰石化学分析标样国际标准选取3^15种石灰石化学分析标样绘制工作曲线。再进一步地，所述步骤I)的小步骤(a)中，当标样Ca最大含量小于试样Ca含量时，向任意一个标样中加入浓度为1000ug/mL的钙标准溶液，延长工作曲线的上限。再进一步地，所述步骤I)的小步骤(b)中，混合熔剂由硼酸与无水碳酸钠按体积比为1:广4混合而成，所述稀盐酸为浓盐酸与水按体积比为1: 1(Γ20混合而成。再进一步地，所述步骤2)的小步骤(C)中，还原剂为无水乙醇。再进一步地,所述步骤2)的小步骤(d)中，分取5mL滤液置于80mL聚四氟乙烯烧杯中，用氢氧化钠溶液和盐酸调节至pH=5. 5飞.5后，加入l(Tl5mLTISAB离子缓冲溶液，定容至50mL塑料瓶中，混匀，再将氟离子电极插入溶液内，搅拌30s，等仪器稳定5min后读数。本发明的有益效果在于本发明确立了氟离子电极测定脱硫剂中氟化钙含量的检测方法以及等离子体发射光谱法测定脱硫剂中氧化钙及二氧化硅含量的检测方法。方法操作简单，准确度高，重复性好，试样检测时间控制在5min以内。本发明可以检测脱硫剂试样中CaF2的含量范围在(Γ40%，几乎涵盖了生产过程中所有脱硫剂的CaF2分布梯度，能长期应用于实验室脱硫剂中CaF2的定量检测。等离子体分析TCaO含量法大大缩短了分析周期，简化了分析步骤，分析一个批试样的时间约40min，化学法分析则需120min。更适用于大批量化检验工作的现状。此外，减少大批量化学试剂的使用，为降低化检验费用，节约生产成本创造了巨大的经济效益。本发明的检测方法的测量精密度在1. 5%左右，小于国际同类行业标准精度要求。
图1为氟离子电极的标准曲线。
具体实施例方式为了更好地解释本发明，以下结合具体实施例进一步阐明本发明的主要内容，但本发明的内容不仅仅局限于以下实施例。实施例II)试样中TCaO含量的测定(a)根据ICP-AES仪的要求绘制石灰石化学分析标样的工作曲线；选取表I中标样按照熔样步骤进行溶解定容，供ICP-AES分析用(能不能提供一下工作参数)。表I工作曲线试液的制备表
权利要求
1.一种炼钢用脱硫剂中氟化钙和氧化钙含量的快速测定方法，其特征在于该方法包括以下步骤 1)试样中TCaO含量的测定 (a)根据ICP-AES仪的要求绘制石灰石化学分析标样的工作曲线； (b)称取0.1000^0. 3000g脱硫剂试样置于钼坩埚中，加入I. (T3. Og混合熔剂，在温度为950±10°C的条件下熔融3 lOmin，冷却后将钼坩埚置于预先煮沸的稀盐酸溶液中加热浸取，浸取过程中补加5 15mL浓盐酸溶液来控制酸度，待完全浸取后，取下冷至室温后定容； (c)取定容后的试样溶液在ICP-AES仪上测试，得到等离子体发射光谱法测定的全氧化钙含量TcaO% ； 2)试样中CaF2含量的测定 Ca)制备氟离子标准溶液，并在氟离子电极上建立脱硫剂的工作曲线； (b)准确称取0.2000、. 5000g脱硫剂试样置于盛有2. (T4. Og氢氧化钠的镍坩埚中，混匀，然后覆盖I. (T2. Og过氧化钠，再将坩埚置于65(T70(TC的温度条件下熔融8 15min，取出坩埚，冷却； (c)将坩埚置于盛有4(T60mL热水的聚四氟乙烯烧杯中浸取熔融物，洗出坩埚，加5 15滴还原剂，煮沸后冷却至室温，定容后立即干过滤； (d)取干过滤的滤液，调节pH=5.5飞.5，定容后，将氟离子电极插入该溶液中读数，得到氟离子电极法测定的氟化钙含量CaF2% ； 3)根据公式CaO%=TCaO%-CaF2%XI. 3923，确定脱硫剂中氧化钙含量CaO%。
2.根据权利要求I所述炼钢用脱硫剂中氟化钙和氧化钙的快速测定方法，其特征在于所述步骤I)的小步骤(a)中，根据石灰石化学分析标样国际标准选取3 15种石灰石化学分析标样绘制工作曲线。
3.根据权利要求I或2所述炼钢用脱硫剂中氟化钙和氧化钙的快速测定方法，其特征在于所述步骤I)的小步骤(a)中，当标样Ca最大含量小于试样Ca含量时，向任意一个标样中加入浓度为1000ug/mL的钙标准溶液，延长工作曲线的上限。
4.根据权利要求I或2所述炼钢用脱硫剂中氟化钙和氧化钙的快速测定方法，其特征在于所述步骤I)的小步骤(b)中，混合熔剂由硼酸与无水碳酸钠按体积比为I :广4混合而成，所述稀盐酸为浓盐酸与水按体积比为I : 1(T20混合而成。
5.根据权利要求I或2所述炼钢用脱硫剂中氟化钙和氧化钙的快速测定方法，其特征在于所述步骤2)的小步骤(c)中，还原剂为无水乙醇。
6.根据权利要求I或2所述炼钢用脱硫剂中氟化钙和氧化钙的快速测定方法，其特征在于所述步骤2)的小步骤(d)中，分取5mL滤液置于SOmL聚四氟乙烯烧杯中，用氢氧化钠溶液和盐酸调节至pH=5. 5飞.5后，加入l(Tl5mLTISAB离子缓冲溶液，定容至50mL塑料瓶中，混匀，再将氟离子电极插入溶液内，搅拌30s，等仪器稳定5min后读数。
全文摘要
本发明公开了一种炼钢用脱硫剂中氟化钙和氧化钙含量的快速测定方法，该方法通过绘制石灰石化学分析标样的工作曲线和并在氟离子电极上建立脱硫剂的工作曲线来测定脱硫剂中TCaO和CaF2含量，并通过相关数值快速得到氟化钙和氧化钙含量。本发明可以检测脱硫剂试样中CaF2的含量范围在0~40%，几乎涵盖了生产过程中所有脱硫剂的CaF2分布梯度，能长期应用于实验室脱硫剂中CaF2的定量检测。等离子体分析TCaO含量法大大缩短了分析周期，简化了分析步骤，分析一个批试样的时间约40min，化学法分析则需120min。方法操作简单，准确度高，重复性好，试样检测时间控制在5min以内。
文档编号G01N27/26GK102980880SQ20121051993
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月6日 优先权日2012年12月6日
发明者崔隽, 吕琦, 郑菲, 李小杰, 沈克, 张小凡, 郭芳, 黄柏华, 古兵平, 吕红波 申请人:武汉钢铁(集团)公司