含钙铝锰铁合金中钙含量的测定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铁合金分析领域，具体涉及一种容量法测定含钙铝锰铁合金中钙含量 的测定方法。
【背景技术】
[0002] 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。
[0003] 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 宄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，其中尤以含元素 Mn、Ca的复合脱氧剂研宄最为活跃，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。
[0004] 研宄表明，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在铝合金中固溶度极 低，与铝形成CaA14化合物，钙又是铝合金的超塑性元素，大约5%钙和5%锰的铝合金具有 超塑性。钙与硅形成CaSi，不溶于铝，由于减少了硅的固溶量，可稍微提高了工业纯铝的导 电性能。钙能改善铝合金切削性能。CaSi2不能使铝合金热处理强化。微量钙有利于去除 率液中氢。
[0005] 含钙铝锰铁是铝系合金中的最好的脱氧剂、脱硫剂，使钢中的氧降到最低，因此进 行低钙铝锰铁合金中钙的准确测定具有重要意义。目前测定低钙铝锰铁中钙的方法大多采 用ICP电感耦合等离子体仪器分析，但成本高，技术含量高，同时要带一系列标液，很繁琐。 相比于仪器法，化学法具有成本低，稳定性好，精密度高，快速等特点。适合含钙铝锰铁合金 中钙的准确测定。
【发明内容】
[0006] 本发明提供一种更加快速、准确、高效的测定含钙铝锰铁合金中钙含量的方法。
[0007] 为达上述目的，本发明一种含钙铝锰铁合金中钙含量的测定方法，包括以下步 骤：
[0008] 在烧杯一个加入质量为m的含钙铝锰铁合金试样，另一个不加作为空白对照，之 后分别加入盐酸，在低温电热板上溶解试样，待试样溶解后，取下，冷却后，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，计下体积为分别为V和Vtl，得到 钙含量为：W Ca%= C(V-Vtl)MCa100/mX 100 ;
[0009] 式中：Mca:钙的摩尔质量，g/mol ;
[0010] m:试样质量，g;
[0011] C :EDTA 标准溶液浓度，mol/L ;
[0012] V :试样消耗EDTA标准溶液的体积，mL ;
[0013] V。:空白消耗EDTA标准溶液的体积，mL〇
[0014] 其中所述盐酸浓度为25%。
[0015] 其中在低温电热板上于100°C下溶解试样。
[0016] 其中所述三乙醇胺浓度为12%。
[0017] 其中所述氢氧化钾溶液浓度为20%。
[0018] 其中所述硫酸镁溶液浓度为0. 5 %。
[0019] 本发明与现有技术不同之处在于本发明取得了如下技术效果：
[0020] 1、制定了含钙铝锰铁中钙含量的测定方法，可用于生产检测，指导生产工艺。
[0021] 2、稳定、准确，操作流程短，成本低，快速、高效，易于掌握。
【具体实施方式】
[0022] 以下结合实施例，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
[0023] 1.方法提要：在烧杯中加入盐酸（25% )溶解含钙铝锰铁合金试样，溶解过程中补 加适量去离子水，使试样完全溶解（溶解过程很快，一般十几分钟就可以溶解完全），取下， 冷却后，加50mL三乙醇胺（12% )(-定要第一个加入，是为了首先将铁和铝等干扰元素掩 蔽），加50mL水，加盐酸羟胺少许（加入盐酸羟胺的目的，同样起到进一步掩蔽作用，加入量 一般0. 5克左右既可以。），加30mL氢氧化钾溶液（20% )(作为缓冲溶液，钙与EDTA络合 要求pH值大于12,加入氢氧化钾（20% )保证体系的pH值。），加几滴硫酸镁（0. 5% )(为 了滴定终点敏锐，终点好看。），钙黄绿素适量，用EDTA标准溶液滴定至荧光绿消失为终点。
[0024] 2.试剂：
[0025] 2.1 盐酸（25%)
[0026] 2. 2盐酸羟胺（固体）
[0027] 2. 3 三乙醇胺（12%)
[0028] 2. 4氢氧化钾水溶液（20% )
[0029] 2.5钙黄绿素指示剂：Ig钙黄绿素与100g烘干后的氯化钠研细混匀，放在磨口瓶 中备用。
[0030] 2. 6EDTA 标准溶液 C (EDTA) = 0· 01783mol/L
[0031] 2. 7硫酸镁水溶液（0· 5 % )
[0032] 3.取样与制样：按照铁合金取制样标准进行样品制取。
[0033] 4.称样量：称取试样0· 0500g
[0034] 5.分析步骤：
[0035] 称取含钙铝锰铁合金试样0. 0500g于300ml烧杯中，加入20mL盐酸（25 % )，在低 温（KKTC)电热板上溶解试样，溶解过程中补加适量去离子水，使试样完全溶解，（溶解过 程很快，一般十几分钟就可以溶解完全）取下，加50mL三乙醇胺（12%)，加50mL水，加盐 酸羟胺少许，加30mL氢氧化钾溶液（20% )，加几滴硫酸镁（0. 5% )，钙黄绿素指示剂适量， 用浓度C(EDTA) = 0. 01783mol/L标准溶液滴定至荧光绿消失为终点，计下体积为V。
[0036] 空白：
[0037] 在300ml烧杯中，加入20mL盐酸（25% )，在低温（100°C )电热板上溶解试样，待 试样溶解后取下，冷却后，加50mL三乙醇胺（12% )，加50mL水，加盐酸羟胺少许，加30mL 氢氧化钾溶液（20%)，加几滴硫酸镁（0.5%)，钙黄绿素指示剂适量，用EDTA标准溶液滴 定至荧光绿消失为终点，计下体积为％。
[0038] 6.分析结果计算：
[0039] W(Ca) % = C(V-V0)M(Ca) 100/m X 100
[0040] 式中：M(Ca):妈的摩尔质量（g/mol)
[0041] m:试样质量（g)
[0042] C :EDTA 标准溶液浓度（mol/L)
[0043] V :试样消耗EDTA标准溶液的体积（mL)
[0044] V。:空白消耗EDTA标准溶液的体积（mL)
[0045] 7.标样分析对照：本方法测定值与ICP等离子测定值1?的比对如表1 :
[0046] 表1本方法测定值与ICP等离子测定值钙含量
[0047]
【主权项】
1. 一种含钙铝锰铁合金中钙含量的测定方法，其特征在于包括以下步骤： 在烧杯一个加入质量为m的含钙铝锰铁合金试样，另一个不加作为空白对照，之后分 别加入盐酸，在低温电热板上溶解试样，待试样溶解后，取下，冷却后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，计下体积为分别为V和V tl，得到钙含 量为：WCa%= C(V-Vtl)MCa100/mX 100 ; 式中焉^钙的摩尔质量，g/mol ; m :试样质量，g ; C :EDTA标准溶液浓度，mol/L ; V :试样消耗EDTA标准溶液的体积，mL ; VQ:空白消耗EDTA标准溶液的体积，mL〇
2. 根据权利要求1所述的含钙铝锰铁合金中钙含量的测定方法，其特征在于：所述盐 酸浓度为25%。
3. 根据权利要求1所述的含钙铝锰铁合金中钙含量的测定方法，其特征在于：在低温 电热板上于l〇〇°C下溶解试样。
4. 根据权利要求1所述的含钙铝锰铁合金中钙含量的测定方法，其特征在于：所述三 乙醇胺浓度为12%。
5. 根据权利要求1所述的含钙铝锰铁合金中钙含量的测定方法，其特征在于：所述氢 氧化钾溶液浓度为20%。
6. 根据权利要求1所述的含钙铝锰铁合金中钙含量的测定方法，其特征在于：所述硫 酸镁溶液浓度为〇. 5%。
【专利摘要】本发明公开了一种含钙铝锰铁合金中钙含量的测定方法，在烧杯一个加入质量为m的含钙铝锰铁合金试样，另一个不加作为空白对照，之后分别加入盐酸，在低温电热板上溶解试样，待试样溶解后，取下，冷却后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，计下体积为分别为V和V0，得到钙含量为：WCa％＝C(V-V0)MCa100/m×100。
【IPC分类】G01N21-78
【公开号】CN104807814
【申请号】CN201510260626
【发明人】李虹, 刘建华, 周春玲
【申请人】内蒙古包钢钢联股份有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年5月20日