CN105372154A - 一种渣钢中金属铁含量的测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种渣钢中金属铁含量的测定方法，首先用颚式破碎机或切割机将大块渣钢破碎或切割成5cm左右的小块渣钢，用水冲去粉磨，烘干至恒重；然后用静水力学天平分别称出渣钢在空气中和在水中的重量；用李氏瓶测出纯钢渣的密度，根据公式推导出渣钢中金属铁的含量。本发明能够准确的测定渣钢中金属铁的含量，操作方便，数据准确。

Description

一种渣钢中金属铁含量的测定方法

技术领域

本发明涉及一种渣钢中金属铁含量的测定方法，属于钢渣性能检测和环保技术领域。属于冶金、环保和节能减排领域。

背景技术

渣钢是炼钢过程中产生的含铁量较高的物料，一般和钢渣一起倾倒出渣，经钢渣磁选加工线选出返回炼钢使用。由于渣钢的含铁量高且其中包裹着部分钢渣，渣钢中的铁与渣无法分离，所以如何测定渣钢的金属铁含量一直是个难题。目前的方法是只能估测，本发明提供了一种渣钢中金属铁可以准确测量的途径，解决了不用渣铁分离也能测量渣钢中金属铁的难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种快速有效的方法能够准确测定渣钢中的金属铁的含量。一直以来，渣钢中的金属铁含量都没有有效的方法进行测定，本发明利用渣钢与单质铁密度的差异采用静水力学天平测定渣钢在水中的重量，根据受力平衡和浮力公式可推导出渣钢中的金属铁含量。本发明能够准确的测定渣钢中的金属铁含量，操作方便。

本发明的技术方案如下：

一种渣钢中金属铁含量的测定方法，包括如下步骤：

步骤一：将渣钢分成小块渣钢，用水冲去粉末，放入烘箱烘干至恒重，记为m₁，单位为克(g)；

步骤二：将所述小块渣钢分别用静水力学天平称重：将所述小块渣钢放进吊篮并移入所述静水力学天平的透明桶中读出天平读数，记为m₂，单位为克(g)；

步骤三：与所述步骤一中的所述渣钢同批次的经过磁选过的尾渣用李氏瓶法测定密度，记为ρ_渣，单位为克每立方厘米(g/cm³)；

步骤四：根据浮力公式和力平衡公式计算出渣钢中金属铁的含量c。

其中，在步骤四中，具体计算为：根据浮力公式和力平衡公式，

F_浮＝G_空-G_水＝m₁g-m₂g＝(m₁-m₂)g＝ρ_水gV_水

可知，所排出的水的体积即为铁的体积与渣的体积之和为：

其中：F_浮—渣钢在水中受到的浮力，单位为牛(N)；

G_空—渣钢在空气中受到的重力，单位为牛(N)；

G_水—渣钢在水中受到的重力，单位为牛(N)；

V_水—渣钢所排出的水的体积，单位为立方米(m³)；

g—重力加速度，为9.8，单位为米每平方秒(m/s²)；

由此推导出渣钢中金属铁含量c：

其中：c—渣钢中金属铁含量，单位为百分比(％)；

ρ_铁—铁的密度，为7.86，单位为克每立方厘米(g/cm³)；

ρ_水—水的密度，为1.00，单位为克每立方厘米(g/cm³)；

ρ_渣—尾渣的密度，单位为克每立方厘米(g/cm³)；

m₁—渣钢在空气中的质量，单位为克(g)；

m₂—渣钢在水中的质量，单位为克(g)。

其中，在步骤一中，将所述渣钢用颚式破碎机或切割机分成小块渣钢。

其中，在步骤一中，所述的渣钢是指钢厂在炼钢过程中产生的加工处理过程中选出的金属铁含量在60％以上，粒度大于10mm的物料。

其中，在步骤一中，将用颚式破碎机或切割机将渣钢分成小于5mm的小块渣钢。

其中，在步骤二中，所述的静水力学天平量程不小于3kg，最小分度值不大于0.1g，吊篮篮底的圆孔尺寸为1.18mm。

其中，在步骤三中，所述的尾渣是指与步骤一中的渣钢同一炉次出来的经过磁选后的钢渣尾渣。

其中，在步骤三中，所用的李氏瓶法测定密度方法是参照GB/T208《水泥密度测定方法》标准进行。

具体实施方式

实施例1

将A钢厂的渣钢约5kg，用切割机切成5mm以下的小块若干块，用水冲去粉末，将小块渣钢放在托盘中放入烘箱，烘干至恒重。将托盘从烘箱中取出，冷却至室温，将渣钢用天平称重为4.75kg。将静水力学天平的吊篮放入透明桶后挂到液体天平的吊钩上，向透明桶中注水至标准刻度后清零。移出吊篮，将渣钢放进吊篮并移入透明桶中称重，为4.06kg。用李氏瓶测定同炉次的钢渣尾渣密度为3.61g/cm³。将以上数据带入公式

得到 $c=\frac{7.86\×\[4.75-3.61\left(4.75+4.06\right)/1.00\]}{\left(7.86-3.61\right)\×4.75}\×100=87.96\%$

即A钢厂的渣钢中金属铁含量为87.96％。

实施例2

将B钢厂的渣钢约10kg，用切割机切成5mm以下的小块若干块，用水冲去粉末，将小块渣钢放在托盘中放入烘箱，烘干至恒重。将托盘从烘箱中取出，冷却至室温，将渣钢用天平称重为9.55kg。将静水力学天平的吊篮放入透明桶后挂到液体天平的吊钩上，向透明桶中注水至标准刻度后清零。移出吊篮，将渣钢放进吊篮并移入透明桶中称重，为8.05kg。用李氏瓶测定同炉次的钢渣尾渣密度为3.57g/cm³。将以上数据带入公式

得到 $c=\frac{7.86\×\[9.55-3.57\left(9.55-8.05\right)/1.00\]}{\left(7.86-3.57\right)\×9.55}\×100=80.48\%$

即B钢厂的渣钢中金属铁含量为80.48％。

Claims (8)

1.一种渣钢中金属铁含量的测定方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将渣钢分成小块渣钢，用水冲去粉末，放入烘箱烘干至恒重，记为m₁，单位为克(g)；

步骤二：将所述小块渣钢分别用静水力学天平称重：将所述小块渣钢放进吊篮并移入所述静水力学天平的透明桶中读出天平读数，记为m₂，单位为克(g)；

步骤三：与所述步骤一中的所述渣钢同批次的经过磁选过的尾渣用李氏瓶法测定密度，记为ρ_渣，单位为克每立方厘米(g/cm³)；

步骤四：根据浮力公式和力平衡公式计算出渣钢中金属铁的含量c。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤四中，具体计算为：根据浮力公式和力平衡公式，

F_浮＝G_空-G_水＝m₁g-m₂g＝(m₁-m₂)g＝ρ_水gV_水

可知，所排出的水的体积即为铁的体积与渣的体积之和为：

其中：F_浮—渣钢在水中受到的浮力，单位为牛(N)；

G_空—渣钢在空气中受到的重力，单位为牛(N)；

G_水—渣钢在水中受到的重力，单位为牛(N)；

V_水—渣钢所排出的水的体积，单位为立方米(m³)；

g—重力加速度，为9.8，单位为米每平方秒(m/s²)；

由此推导出渣钢中金属铁含量c：

其中：c—渣钢中金属铁含量，单位为百分比(％)；

ρ_铁—铁的密度，为7.86，单位为克每立方厘米(g/cm³)；

ρ_水—水的密度，为1.00，单位为克每立方厘米(g/cm³)；

ρ_渣—尾渣的密度，单位为克每立方厘米(g/cm³)；

m₁—渣钢在空气中的质量，单位为克(g)；

m₂—渣钢在水中的质量，单位为克(g)。

3.如权利要求1-2所述的方法，在步骤一中，将所述渣钢用颚式破碎机或切割机分成小块渣钢。

4.如权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，在步骤一中，所述的渣钢是指钢厂在炼钢过程中产生的加工处理过程中选出的金属铁含量在60％以上，粒度大于10mm的物料。

5.如权利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，在步骤一中，将用颚式破碎机或切割机将渣钢分成小于5mm的小块渣钢。

6.如权利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，在步骤二中，所述的静水力学天平量程不小于3kg，最小分度值不大于0.1g，吊篮篮底的圆孔尺寸为1.18mm。

7.如权利要求1-6之一所述的方法，其特征在于，在步骤三中，所述的尾渣是指与步骤一中的渣钢同一炉次出来的经过磁选后的钢渣尾渣。

8.如权利要求1-7之一所述的方法，其特征在于，在步骤三中，所用的李氏瓶法测定密度方法是参照GB/T208《水泥密度测定方法》标准进行。