專利名稱：一種鋼芯鋁中鋁含量的檢測方法
一種鋼芯鋁中鋁含量的檢測方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種煉鋼用脫氧劑鋼芯鋁中鋁含量的檢測方法。
背景技術(shù)：
鋼，是對含碳量質(zhì)量百分比介于0. 02%至2. 04%之間的鐵合金的統(tǒng)稱。鋼的化學(xué)成分可以有很大變化，只含碳元素的鋼稱為碳素鋼(碳鋼)或普通鋼；在實(shí)際生產(chǎn)中，鋼往往根據(jù)用途的不同含有不同的合金元素，比如錳、鎳、釩等等。人類對鋼的應(yīng)用和研究歷史相當(dāng)悠久，但是直到19世紀(jì)貝氏煉鋼法發(fā)明之前，鋼的制取都是一項(xiàng)高成本低效率的工作。如今，鋼以其低廉的價格、可靠的性能成為世界上使用最多的材料之一，是建筑業(yè)、制造業(yè)和人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡某煞?。可以說鋼是現(xiàn)代社會的物質(zhì)基礎(chǔ)。
一般來說，煉鋼的生產(chǎn)工藝主要包括初煉、精煉、真空脫氣、喂硅鋇線、連續(xù)澆鑄、 軋制以及后處理。精煉過程就是將初煉產(chǎn)生的澆余送入精煉爐中與鋼水一起進(jìn)行加熱精煉，加入脫氧劑以去除雜質(zhì)。雜質(zhì)的去除在煉鋼過程中是非常必要的。例如，P對大多數(shù)鋼來說是有害元素，它在鋼中的含量過高會引起鋼材冷脆，從高溫降到零度以下時，鋼的塑性和沖擊韌性降低，并使鋼的焊接性和冷彎性能變差。S在鋼中的含量過高會引起鋼材熱脆， 會使鋼的熱加工性能變壞，引起高溫龜裂，并在金屬焊縫中產(chǎn)生氣孔和疏松，從而降低焊接強(qiáng)度。鋼水中含有過多的氧，在鋼的凝固過程中，氧以氧化物的形式存在，會降低鋼的韌性、 塑性等加工性能。煉鋼的主要任務(wù)之一就是去除雜物，非金屬雜物對鋼的性能會產(chǎn)生嚴(yán)重影響，應(yīng)該最大限度驅(qū)除。
煉鋼脫氧劑的主要作用是與鐵水中溶解的氧反應(yīng)，主要生成非金屬化合物，形成沉淀上浮至渣層中，加以去除即可得純凈的鐵水。
煉鋼使用的脫氧劑一般是鋁錠、鋁粉、鋁粒、鋁桿等純鋁制品。但在使用過程中， 由于鋁的熔點(diǎn)低，加之比重和熔渣的比重相近，在高溫環(huán)境下，投入的鋁質(zhì)脫氧劑一部分汽化，另一部分浮在渣層上面，這樣損耗大而且脫氧效果差，加大了煉鋼成本。
CN 101235429A涉及一種鋼芯鋁及其制造方法，鋼芯包裹在純鋁體內(nèi)，所述的鋼芯鋁為圓錐臺體，所述的鋼芯為圓柱體，鋼芯位于純鋁體內(nèi)靠近圓錐臺體小端的中心軸線上， 距圓錐臺體小端較近，鋼芯的長度與圓錐臺體的高度的比例為4 7-5 7。既有效地降低了鋁的汽化率，又降低了鋁的損耗，大大提高了脫氧效果，降低了脫氧成本，在煉鋼過程中可以隨時隨地加入，避免了喂絲機(jī)等設(shè)各定點(diǎn)定位的限制，縮短了冶煉時間，提高了作業(yè)效率。
CN 101457277A涉及一種鋼芯鋁脫氧劑塊及其制造方法，其技術(shù)方案是，外層包裹在內(nèi)層外部，內(nèi)層和外層間無縫隙，外層由下層、過渡層和上層構(gòu)成，下層上端有過渡層，過渡層上端有上層，該發(fā)明有效解決鋼芯鋁脫氧劑塊制作復(fù)雜，鋁含量不穩(wěn)定，外觀粗糙的問題，可實(shí)現(xiàn)一次澆鑄成型，鋁含量穩(wěn)定，是煉鋼領(lǐng)域內(nèi)的一個創(chuàng)新。
目前來看，煉鋼工業(yè)大多采用鋼芯鋁作為脫氧劑，既中間為鋼錠，外層為純鋁的混合制品，這樣加大了比重，使之在較短的時間內(nèi)穿過渣層，到達(dá)鋼水表面，從而降低氣化率， 提高了脫氧效果，降低了生產(chǎn)成本。
鋼芯鋁適應(yīng)于多種煉鋼形式的脫氧，具有很強(qiáng)的脫氧、脫硫效果，能很好地改善鋼水流動性能，解決水口結(jié)瘤問題，減少鋼中氣體、降低鋼液夾雜。鋼芯鋁中鋁含量，直接影響到脫氧效果。目前常見的檢測鋼芯鋁中純鋁的含量，多是利用鋼和鋁的密度不同，直接通過密度和體積進(jìn)行計(jì)算，但這種檢測方法不夠精確。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種鋼芯鋁中鋁含量的檢測方法，通過物理分析方法實(shí)現(xiàn)檢測，具有方法簡單、檢測結(jié)果精確度高等特點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種鋼芯鋁中鋁含量的檢測方法，包括以下步驟
1)稱量鋼芯鋁試樣的總重；
2)將試樣置于試樣分離器上層，一并移入高溫爐進(jìn)行加熱，加熱溫度為660°C以上；
3)當(dāng)試樣融化有明顯形變并產(chǎn)生堆積現(xiàn)象時，將試樣取出放置于鐵板上，
并將試樣砸碎；
4)將砸碎后的鋁塊收集稱重；
5)將收集的鋁塊重量除以試樣的總重，得出鋼芯鋁中的鋁含量。
本發(fā)明所述的步驟2)將試樣與試樣分離器放入坩堝內(nèi)，再一并移入高溫爐進(jìn)行加熱。坩堝是用極耐火的材料(如粘土、石墨、瓷土、石英或較難熔化的金屬鐵等)所制的器皿或熔化罐。坩堝為陶瓷深底的碗狀容器。當(dāng)有固體要以大火加熱時，就必須使用坩堝。 因?yàn)樗炔Ａ髅蟾艹惺芨邷?。坩堝使用時通常會將坩堝蓋斜放在坩堝上，以防止受熱物跳出，并讓空氣能自由進(jìn)出以進(jìn)行可能的氧化反應(yīng)。本發(fā)明所述的坩堝為石英坩堝、石墨坩堝或瓷坩堝，更優(yōu)選石墨坩堝。
本發(fā)明所述的高溫爐加熱溫度為660°C以上。因?yàn)殇X的熔點(diǎn)為660°C，只有溫度高于660°C時，鋼芯鋁外層的鋁才會開始熔化。但溫度太高又會耗費(fèi)大量能源，因此本發(fā)明優(yōu)選800 1400°C，進(jìn)一步優(yōu)選IOOO0Co
本發(fā)明所述的高溫爐使用時間為15min以上，優(yōu)選20 45min，進(jìn)一步優(yōu)選 30mino
本發(fā)明所述試樣分離器為雙層結(jié)構(gòu)，上層試板布有多個小孔，下層試板無小孔。
本發(fā)明所述試樣分離器上層試板小孔的孔徑為3 6mm，優(yōu)選3 5mm，進(jìn)一步優(yōu)選 5mm。
本發(fā)明所述的稱重采用電子分析天平進(jìn)行稱量。電子分析天平具有全自動故障檢測，外置法碼，自動校準(zhǔn)，全部線性四點(diǎn)校準(zhǔn)，超載保護(hù)等多種應(yīng)用程序。在使用前觀察水準(zhǔn)器。如水泡偏移，需調(diào)節(jié)水平調(diào)節(jié)腳，使水泡位于水準(zhǔn)器中心。
本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明通過鋼和鋁的熔點(diǎn)不同，采用物理分析方法進(jìn)行檢測，只需要將試樣進(jìn)行加熱，使得鋼和鋁分離后，將鋁塊稱重后進(jìn)行計(jì)算，檢測方法簡單、便于操作，且檢測結(jié)果精度高。
下面對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。但下述的實(shí)例僅僅是本發(fā)明的簡易例子，并不代表或限制本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，本發(fā)明的權(quán)利范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
具體實(shí)施方式
為更好地說明本發(fā)明，便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的典型但非限制性的實(shí)施例如下
實(shí)施例一
一種鋼芯鋁中鋁含量的檢測方法，包括以下步驟
1)用電子分析天平稱量鋼芯鋁試樣的總重；
2)將試樣置于試樣分離器上層，一并移入1000°C的高溫爐中加熱30min，所使用的試樣分離器為雙層結(jié)構(gòu)，上層試板布有多個孔徑5mm的小孔，下層試板無小孔；
3)加熱后，試樣融化有明顯形變并產(chǎn)生堆積現(xiàn)象，將試樣取出放置于鐵板上，并將試樣砸碎；
4)將砸碎后的鋁塊收集稱重；
5)將收集的鋁塊重量除以試樣的總重，得出鋼芯鋁中的鋁含量。
實(shí)施例二
一種鋼芯鋁中鋁含量的檢測方法，包括以下步驟
1)用電子分析天平稱量鋼芯鋁試樣的總重；
2)將試樣置于試樣分離器上層，放入石墨坩堝中再一并移入660°C的高溫爐中加熱45min，所使用的試樣分離器為雙層結(jié)構(gòu)，上層試板布有多個孔徑6mm的小孔，下層試板無小孔；
3)加熱后，試樣融化有明顯形變并產(chǎn)生堆積現(xiàn)象將試樣取出放置于鐵板上，并將試樣砸碎；
4)將砸碎后的鋁塊收集稱重；
5)將收集的鋁塊重量除以試樣的總重，得出鋼芯鋁中的鋁含量。
實(shí)施例三
一種鋼芯鋁中鋁含量的檢測方法，包括以下步驟
1)用電子分析天平稱量鋼芯鋁試樣的總重；
2)將試樣置于試樣分離器上層，放入石英坩堝中再一并移入800°C的高溫爐中加熱20min，所使用的試樣分離器為雙層結(jié)構(gòu)，上層試板布有多個孔徑3mm的小孔，下層試板無小孔；
3)加熱后，試樣融化有明顯形變并產(chǎn)生堆積現(xiàn)象將試樣取出放置于鐵板上，并將試樣砸碎；
4)將砸碎后的鋁塊收集稱重；
5)將收集的鋁塊重量除以試樣的總重，得出鋼芯鋁中的鋁含量。
實(shí)施例四
一種鋼芯鋁中鋁含量的檢測方法，包括以下步驟
1)用電子分析天平稱量鋼芯鋁試樣的總重；
2)將試樣置于試樣分離器上層，放入瓷坩堝中再一并移入1400°C的高溫爐中加熱15min，所使用的試樣分離器為雙層結(jié)構(gòu)，上層試板布有多個孔徑6mm的小孔，下層試板無小孔；
3)加熱后，試樣融化有明顯形變并產(chǎn)生堆積現(xiàn)象將試樣取出放置于鐵板上，并將試樣砸碎；
4)將砸碎后的鋁塊收集稱重；
5)將收集的鋁塊重量除以試樣的總重，得出鋼芯鋁中的鋁含量。
本發(fā)明通過物理分析方法實(shí)現(xiàn)檢測，具有方法簡單、檢測結(jié)果精度高等特點(diǎn)。
申請人聲明，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，將上述實(shí)施例某參數(shù)的具體點(diǎn)值，與發(fā)明內(nèi)容部分的技術(shù)方案相組合，從而產(chǎn)生的新的數(shù)值范圍，也是本發(fā)明的記載范圍之一，本申請為使說明書簡明，不再羅列這些數(shù)值范圍。
申請人聲明，本發(fā)明通過上述實(shí)施例來說明本發(fā)明的檢測方法，但本發(fā)明并不局限于上述檢測方法，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述檢測方法才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進(jìn)，對本發(fā)明所選用的具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鋼芯鋁中鋁含量的檢測方法，其特征在于，包括以下步驟1)稱量鋼芯鋁試樣的總重；2)將試樣置于試樣分離器上層，一并移入高溫爐進(jìn)行加熱，加熱溫度為660°C以上；3)當(dāng)試樣融化有明顯形變并產(chǎn)生堆積現(xiàn)象時，將試樣取出放置于鐵板上，并將試樣砸碎；4)將砸碎后的鋁塊收集稱重；5)將收集的鋁塊重量除以試樣的總重，得出鋼芯鋁中的鋁含量。
2.如權(quán)利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述的步驟2)將試樣與試樣分離器放入坩堝內(nèi)，一并移入高溫爐進(jìn)行加熱。
3.如權(quán)利要求2所述的檢測方法，其特征在于，所述的坩堝為石英坩堝、石墨坩堝或瓷坩堝，更優(yōu)選石墨坩堝。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的檢測方法，其特征在于，所述的高溫爐加熱溫度優(yōu)選 800 1400°C，進(jìn)一步優(yōu)選 IOOO0Co
5.如權(quán)利要求1-4之一所述的檢測方法，其特征在于，所述的高溫爐加熱時間為15min 以上，優(yōu)選20 45min，進(jìn)一步優(yōu)選30min。
6.如權(quán)利要求1-5之一所述的檢測方法，其特征在于，所述試樣分離器為雙層結(jié)構(gòu)，上層試板布有多個小孔，下層試板無小孔。
7.如權(quán)利要求6所述的檢測方法，其特征在于，所述試樣分離器上層試板小孔的孔徑為3 6mm，優(yōu)選3 5mm，進(jìn)一步優(yōu)選5mm0
8.如權(quán)利要求1-7之一所述的檢測方法，其特征在于，所述的稱重采用電子分析天平進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋼芯鋁中鋁含量的檢測方法，所述檢測方法為首先稱量鋼芯鋁試樣的總重，再將試樣放入高溫爐中加熱，待試樣熔化產(chǎn)生堆積現(xiàn)象后，取出砸碎，將鋁塊收集稱重，除以試樣總重即得鋼芯鋁中的鋁含量。本發(fā)明通過鋼和鋁的熔點(diǎn)不同，采用物理分析方法進(jìn)行檢測，只需要將試樣進(jìn)行加熱，使得鋼和鋁分離后，將鋁塊收集后稱重并進(jìn)行計(jì)算，其檢測方法簡單、便于操作，檢測結(jié)果精度高。
文檔編號G01N5/04GK102507366SQ20111034238
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者欒德利 申請人:承德建龍?zhí)厥怃撚邢薰?br>