專利名稱：液體浮力稱量法測定鋼砂鋁中鋁鐵含量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種合金含量的測定方法，尤其是一種液體浮力稱量法測定鋼砂鋁中鋁鐵含量的方法。
背景技術(shù)：
為滿足鋼鐵工業(yè)及汽車制造業(yè)對鋼材性能要求，需要在煉鋼過程中加入鋼砂鋁等合金元素進行微合金化處理，以改善鋼材晶體結(jié)構(gòu)、提高材料的力學(xué)和物理性能。因而鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)無論在鋁合金采購質(zhì)量控制方面，還是指導(dǎo)煉鋼工藝操作方面，都需要對鋼砂鋁合金化學(xué)成分進行化驗分析。采用傳統(tǒng)濕法化學(xué)分析測定鋼砂鋁合金中合金中鋁、鐵含元素含量，操作復(fù)雜繁瑣、步驟冗長、耗時耗力、效率低，而且分析結(jié)果準確性與穩(wěn)定性往往因為操作人員經(jīng)驗及水平而受到影響，另外分析過程中需要聯(lián)合使用硝酸、鹽酸、氫氧化鈉等強酸，堿以及其它化學(xué)試劑，容易造成人身傷害或環(huán)境污染。鋼砂鋁合金組織結(jié)構(gòu)復(fù)雜，試樣中間有許多小孔和縫隙。為了滿足所取試樣具有代表性，能夠充分代表該種合金的組成特性。試樣的制備要求試樣量較之傳統(tǒng)的化學(xué)試驗方法和儀器分析方法要大得多。因此就給傳統(tǒng)的化學(xué)實驗法造成巨大的困難。同時對于該種試樣而言，如果采用傳統(tǒng)的化學(xué)分析方法，為了實驗數(shù)據(jù)具有代表性，必須采用完整的大塊試樣直接溶樣，因為試樣由鋁制基體夾雜鋼砂而成，鐵的硬度遠高于鋁基，當鉆頭鉆取試樣時使得鋼砂成分滑向鉆頭鉆取區(qū)域的邊沿，使得試樣不能用鉆頭鉆取，同時由于相同的原因以及試樣塊莖較大并且不規(guī)則使得該合金品種也不適合用車床車取，更不能破碎研磨制樣。試樣的結(jié)構(gòu)組成不均勻，另外組織結(jié)構(gòu)中有許多的氣孔這就決定了試樣不能采用火花直讀光譜儀等光源激發(fā)類設(shè)備予以激發(fā)分析。同時由于結(jié)構(gòu)的復(fù)雜和不均勻性也不適合X熒光光譜儀的分析。如果采用濕法化學(xué)分析試樣，那么為了滿足試樣的代表性，試樣量很大，需要幾百克試樣，那樣就需要幾升的濃酸溶解試樣。不僅浪費了大量物力、人力，同時溶樣時間也會非常漫長。同時給環(huán)境造成巨大的污染，更不用說試驗后的試樣再應(yīng)用于生產(chǎn)了。雖然國內(nèi)也出現(xiàn)過有關(guān)物質(zhì)真密度的測定方法，但是目前未見用液體靜力稱量法應(yīng)用于分析鐵合金化學(xué)成分的報道，對于鋼砂鋁化學(xué)成分的測定由于鐵合金冶煉工藝及使用原料的差別，使同一品種的合金基體及組成結(jié)構(gòu)存在較大差異，以及受鋼砂粒度以及鋼砂與鋁基體之間緊密度的影響致使無法采樣，制取適用的傳統(tǒng)化學(xué)分析樣品。其結(jié)果使得傳統(tǒng)的化學(xué)分析數(shù)據(jù)穩(wěn)定性及準確性差，不能充分真實的反映試樣的質(zhì)量情況。進而導(dǎo)致采用傳統(tǒng)濕法化學(xué)以及光譜法的應(yīng)用受到限制。液體靜力稱量法測定合金組分的方法，分析結(jié)果穩(wěn)定，準確性可靠完全滿足生產(chǎn)需要。但合金測定過程中如試樣本身重量、懸浮重量的測定條件以及試樣體積和由此計算的試樣的真密度，以及試樣組分含量的計算方法成為實施液體靜力稱量法測定鋼砂鋁中鋁、鐵含量方法應(yīng)用的瓶頸
發(fā)明內(nèi)容
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本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種操作簡單、精密度、準確度良好的液體浮力稱量法測定鋼砂鋁中鋁鐵含量的方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明步驟為(1)制取鋼砂鋁的試樣，然后充分干燥，準確稱量試樣質(zhì)量M1 ;
(2 )稱量后的試樣置于浸液槽內(nèi)，然后將浸液槽置于抽真空裝置中；抽真空至真空裝置內(nèi)壓力彡2500Pa，保持5 IOmin ；
(3)向浸液槽內(nèi)緩慢注入水，直至浸液覆蓋試樣；真空裝置內(nèi)壓力<2500Pa保持5 IOmin ；
(4)從真空裝置中取出浸液槽，在空氣中靜置使試樣充分浸潤飽和；然后稱取試樣的懸浮重量m2 ；
權(quán)利要求
1.一種液體浮力稱量法測定鋼砂鋁中鋁鐵含量的方法，其特征在于，該方法步驟為(I)制取鋼砂鋁的試樣，然后充分干燥，準確稱量試樣質(zhì)量Hl1 ; (2 )稱量后的試樣置于浸液槽內(nèi)，然后將浸液槽置于抽真空裝置中；抽真空至真空裝置內(nèi)壓力≤2500Pa，保持5 IOmin ； (3)向浸液槽內(nèi)緩慢注入水，直至浸液覆蓋試樣；真空裝置內(nèi)壓力<2500Pa保持5 IOmin ； (4)從真空裝置中取出浸液槽，在空氣中靜置使試樣充分浸潤飽和；然后稱取試樣的懸浮重量m2 ；、
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液體浮力稱量法測定鋼砂鋁中鋁鐵含量的方法，其特征在于所述步驟(I)中試樣的規(guī)格為O (25-45)_X (25-70)mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液體浮力稱量法測定鋼砂鋁中鋁鐵含量的方法，其特征在于，所述步驟(I)中采用下述步驟對試樣干燥、稱量將試樣外表處理干凈后進行稱重，然后置于干燥箱內(nèi)烘干；試樣在干燥箱內(nèi)取出后于干燥器內(nèi)自然冷卻至室溫，再次稱重；重復(fù)干燥、稱重過程，直至最后兩次稱重質(zhì)量差不超過0. 1%，則最后一次稱重的重量為試樣的質(zhì)量In1。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液體浮力稱量法測定鋼砂鋁中鋁鐵含量的方法，其特征在于所述烘干溫度為100 115°C烘干，烘干時間彡15min。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液體浮力稱量法測定鋼砂鋁中鋁鐵含量的方法，其特征在于所述步驟(3)中,在3min內(nèi)向浸液槽內(nèi)緩慢注入水,直至浸液覆蓋試樣20mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液體浮力稱量法測定鋼砂鋁中鋁鐵含量的方法，其特征在于所述步驟(4)中，浸液槽在空氣中靜置30min。
7.根據(jù)權(quán)利要求I一 6所述的任意一種液體浮力稱量法測定鋼砂鋁中鋁鐵含量的方法，其特征在于，所述步驟(4)中采取下述方法稱取試樣的懸浮重量將充分浸潤飽和試樣迅速移至帶溢流管的浸液槽中，當試樣完全淹沒后，將試樣吊在垂掛式稱量天平的掛鉤上稱取，
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液體浮力稱量法測定鋼砂鋁中鋁鐵含量的方法，其步驟為(1)制取鋼砂鋁的試樣，然后充分干燥，準確稱量試樣質(zhì)量m1；(2)稱量后的試樣置于浸液槽內(nèi)，然后將浸液槽置于抽真空裝置中；抽真空至真空裝置內(nèi)壓力≤2500Pa，保持5～10min；(3)向浸液槽內(nèi)緩慢注入水，直至浸液覆蓋試樣；真空裝置內(nèi)壓力≤2500Pa保持5～10min；(4)從真空裝置中取出浸液槽，在空氣中靜置使試樣充分浸潤飽和；然后稱取試樣的懸浮重量；(5)計算試樣的密度；(6)計算試樣中鋁的質(zhì)量百分含量和鐵的質(zhì)量百分含量。本方法測定鋼砂鋁中鋁，鐵含量可有效地避免鋼砂鋁的組織結(jié)構(gòu)及試樣形狀等方面的影響，使分析數(shù)據(jù)的準確性、可靠性顯著提高，重復(fù)性良好。
文檔編號G01N5/04GK102735584SQ20121018617
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者尹艷清, 左麗峰, 張彬, 李蘭群, 李琳, 殷雪霞, 王自學(xué), 連秀敏, 馬永昌 申請人:河北鋼鐵股份有限公司邯鄲分公司