RU2541096C2 - Способ определения химического состава шлаковых материалов - Google Patents

Способ определения химического состава шлаковых материалов Download PDF

Info

Publication number
RU2541096C2
RU2541096C2 RU2013109599/15A RU2013109599A RU2541096C2 RU 2541096 C2 RU2541096 C2 RU 2541096C2 RU 2013109599/15 A RU2013109599/15 A RU 2013109599/15A RU 2013109599 A RU2013109599 A RU 2013109599A RU 2541096 C2 RU2541096 C2 RU 2541096C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
iron
metal
sample
slag
components
Prior art date
Application number
RU2013109599/15A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2013109599A (ru
Inventor
Лариса Викторовна Зудова
Елена Геннадьевна Калимулина
Юрий Петрович Петренко
Original Assignee
Открытое акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (ОАО "ЕВРАЗ НТМК")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (ОАО "ЕВРАЗ НТМК") filed Critical Открытое акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (ОАО "ЕВРАЗ НТМК")
Priority to RU2013109599/15A priority Critical patent/RU2541096C2/ru
Publication of RU2013109599A publication Critical patent/RU2013109599A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2541096C2 publication Critical patent/RU2541096C2/ru

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при определении химического состава материалов, содержащих кусковой металл, используемых в качестве сырья при производстве чугуна. Способ включает разделение материала на металлическую и шлаковую составляющие, измерение массы металлической составляющей, измельчение шлаковой составляющей до крупности не более 5 мм и определение в ней посредством полного кислотного разложения массовой доли железа общего и необходимых компонентов, расчет массовой доли железа общего и компонентов в материале, причем после измельчения отбирают пробу крупностью от 0,16 мм, но менее 5 мм, и выполняют химический анализ. Достигается повышение информативности и надежности анализа.

Description

Изобретение относится к металлургии, а именно к определению химического состава шлаковых материалов. Техническим результатом изобретения является возможность получить химический состав шлаковых материалов, содержащих кусковой металл, и на основе полученных данных точно рассчитать расход шихтовых материалов для выплавки чугуна.
Это обеспечивается разделением материала на металлическую и шлаковую составляющие, измерением массы металлической составляющей, измельчением шлаковой составляющей до крупности 5 мм и определением в ней, посредством полного кислотного разложения, массовой доли железа общего и необходимых компонентов, расчете массовой доли железа общего и компонентов в материале.
Шлаковые материалы, содержащие кусковой металл, используются в качестве железосодержащей добавки при производстве чугуна. Для усреднения состава пробы перед химическим анализом производится ее измельчение. Однако измельчить материал, содержащий крупные включения металлического железа, до зерна размером менее 0,16 мм невозможно.
Известен способ подготовки проб ГОСТ 15054-80 «Руды железные, концентраты, агломераты и окатыши. Методы отбора и подготовки проб для химического анализа и определения содержания влаги». Данный ГОСТ устанавливает метод подготовки проб для химического анализа с несколькими стадиями дробления, перемешивания, сокращения, грохочения, измельчения до размера зерна менее 0,16 мм и, соответственно, проведение химического анализа материала крупностью менее 0,16 мм. Данный ГОСТ не описывает, как поступать с остатками пробы, имеющей крупность зерна более 0,16 мм после неоднократного измельчения.
Наиболее близким к заявляемому способу является способ подготовки проб металлургических шлаков к химическому анализу, включающий в себя несколько последовательно осуществляемых этапов - измельчения, перемешивания и сокращения пробы до определенной массы. Перед первым, вторым, третьим и четвертым этапами вручную выбирают металлические включения. На четвертом, шестом и седьмом этапах выборку металлических включений осуществляют путем грохочения на ситах между операциями грохочения (см. патент РФ 2263151).
Этот способ не позволяет получить химический состав исходной пробы, так как выбранные металлические включения не участвуют в химическом анализе и не учитываются при получении окончательного химического состава пробы.
Целью изобретения является определение массовой доли компонентов в шлаковом материале, содержащем кусковой металл, необходимых для расчета шихты при производстве чугуна, при разработке новых технологий, проведении научно-исследовательских работ.
Указанная цель достигается при использовании способа, включающего разделение пробы на металлическую и шлаковую составляющие путем отбора вручную крупных металлических кусков (скрапа), сокращение пробы, измельчение в несколько этапов в зависимости от крупности пробы, грохочение и отбор вручную металлических включений крупности более 5 мм, измельчение оставшейся части крупности более 5 мм, выделение из нее путем грохочения металлических включений крупности более 5 мм, отсев класса крупности менее 5 мм после каждого измельчения и разделение на два класса крупности - менее 0,16 мм и от 0,16 мм до 5 мм, определение массовой доли компонентов в классах крупности менее 0,16 мм и от 0,16 мм до 5 мм путем полного кислотного разложения пробы, расчет массовой доли железа общего и компонентов в исходной пробе.
Способ определения химического состава шлакового материала, содержащего кусковой металл, включает 3 последовательных этапа.
1. Определение количества металлических включений
Figure 00000001
Figure 00000002
2. Определение массовой доли железа общего и компонентов
2.1 Определение массовой доли железа общего и компонентов в материале крупности менее 0,16 мм
2.1.1 Определение массовой доли железа общего основано на восстановлении железа (III) раствором двухлористого олова в слабосолянокислой среде до железа (II) и титровании последнего раствором двухромовокислого калия в присутствии индикатора дифениламиносульфоната натрия.
2.1.2 Определение остальных компонентов производится по существующим методикам количественного химического анализа.
2.2 Определение массовой доли железа общего и компонентов в материале крупности от 0,16 мм до 5 мм
2.2.1. Часть пробы, подготовленной по п.1.17, растворяют при нагревании в соляной кислоте, если не требуется определение SiO2, добавляется аммоний фтористый для лучшего разложения пробы. После уменьшения объема раствора его охлаждают, переносят в мерную колбу декантацией, не допуская попадания в колбу нерастворившейся части пробы. Промывают нерастворившуюся часть пробы водой, собирая промывные воды в колбу. Процессы растворения и декантации проводят до тех пор, пока вся проба не растворится. Раствор доводят до метки и перемешивают.
2.2.2 Из полученного раствора определяется железо общее. Для этого отбирают аликвотную часть раствора и помещают в колбу. Метод анализа основан на восстановлении железа (III) раствором двухлористого олова до железа (II) и титровании последнего раствором двухромовокислого калия в присутствии индикатора дифениламиносульфоната натрия.
2.2.3. Из раствора, полученного в п.2.2.1, возможно определение других компонентов.
3 Расчет массовой доли железа общего и компонентов в шлаковом материале, содержащем кусковой металл
3.1 Расчет массовой доли железа общего
3.1.1 Массовая доля железа общего (Feобщ,%) вычисляется по формуле:
Figure 00000003
где mFe скр - количество железа в скрапе, г;
mFe кор - количество железа в «корольках», г;
mFe<0,16 - количество железа в материале крупности менее 0,16 мм, г;
mFе 0,16-5 - количество железа в материале крупности от 0,16 мм до 5 мм, г;
mпр - масса пробы, г.
3.1.2 Количество железа в скрапе (mFe скр, г) вычисляется по формуле:
mFe скр=0,9·mскр,
где 0,9 - поправочный коэффициент, учитывающий зашлакованность скрапа;
mскр. - масса скрапа, г.
3.1.3 Количество железа в «корольках» (mFe кор, г) вычисляется по формула:
Figure 00000004
где 0,9 - поправочный коэффициент, учитывающий зашлакованность «корольков» металла;
mкор(нав) - масса «корольков» металла в навеске, г;
mост - масса оставшейся части материала после отделения скрапа, г;
mнав - масса навески, полученной после сокращения оставшейся части материала (без скрапа), г.
3.1.4 Количество железа в материале фракции менее 0,16 мм (mFe<0,16, г) вычисляется по формуле:
mFe<0,16=k1·m<0,16
где k1 - коэффициент, учитывающий содержание железа в материале крупности менее 0,16 мм;
m<0,16 - масса материала крупности менее 0,16 мм в пробе, г.
Коэффициент k1, учитывающий содержание железа в материале крупности менее 0,16 мм, определяется по формуле:
Figure 00000005
где Feобщ<0,16 - массовая доля железа общего в материале крупности менее 0,16 мм, полученная химическим путем, %.
Масса материала крупности менее 0,16 мм в исходной пробе (m<0,16, г) определяется по формуле:
Figure 00000006
3.1.5 Количество железа в материале фракции от 0,16 мм до 5 мм (mFe 0,16-5, г) вычисляется по формуле:
mFe 0,16-5=k2·(mпр-mFe скр-mFe кор-m<0,16),
где k2 - коэффициент, учитывающий содержание железа в материале крупности от 0,16 мм до 5 мм.
Коэффициент k2, учитывающий содержание железа в материале крупности менее 0,16 мм, определяется по формуле:
Figure 00000007
где Feобщ 0,16-5 - массовая доля железа общего в материале крупности от 0,16 мм до 5 мм, полученная химическим путем, %.
3.2 Расчет массовой доли компонентов в исходной пробе
Массовая доля компонентов (X, %) вычисляется по формуле:
Figure 00000008
где X′0,16-5 - массовая доля компонента в материале крупности от 0,16 мм до 5 мм, полученная химическим путем, %,
где X′<0,16 - массовая доля компонента в материале крупности менее 0,16 мм, полученная химическим путем, %.
Предлагаемый способ является общедоступным, не требующим сложного дорогостоящего лабораторного оборудования.
Отличительными признаками заявляемого способа являются:
- измельчение пробы для химического анализа до крупности 5 мм;
- разложение пробы материала, неоднородного по зерновому составу, крупностью от 0,16 мм до 5 мм;
- определение массовой доли железа общего и компонентов в материале с учетом неизмельчаемой фракции более 5 мм.
Источники информации
1. ГОСТ 15054-80 «Руды железные, концентраты. Агломераты и окатыши. Методы отбора и подготовки проб для химического анализа и определения содержания влаги».
2. Патент 2263151. Способ подготовки проб металлургических шлаков к химическому анализу. Опубл. 27.10.2005 г.

Claims (1)

  1. Способ определения химического состава шлаковых материалов, содержащих кусковой металл, включающий разделение материала на металлическую и шлаковую составляющие, измерение массы металлической составляющей, измельчение шлаковой составляющей до крупности не более 5 мм и определение в ней посредством полного кислотного разложения массовой доли железа общего и необходимых компонентов, расчет массовой доли железа общего и компонентов в материале, отличающийся тем, что после измельчения отбирают пробу крупностью от 0,16 мм, но менее 5 мм, и выполняют химический анализ.
RU2013109599/15A 2013-03-04 2013-03-04 Способ определения химического состава шлаковых материалов RU2541096C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013109599/15A RU2541096C2 (ru) 2013-03-04 2013-03-04 Способ определения химического состава шлаковых материалов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013109599/15A RU2541096C2 (ru) 2013-03-04 2013-03-04 Способ определения химического состава шлаковых материалов

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013109599A RU2013109599A (ru) 2014-10-10
RU2541096C2 true RU2541096C2 (ru) 2015-02-10

Family

ID=53287278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013109599/15A RU2541096C2 (ru) 2013-03-04 2013-03-04 Способ определения химического состава шлаковых материалов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2541096C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2763886C1 (ru) * 2020-11-17 2022-01-11 Публичное Акционерное Общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Способ подготовки проб металлосодержащих материалов к проведению химического анализа

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112485083A (zh) * 2020-11-20 2021-03-12 武汉科技大学 一种耐火炮泥化学分析用样品的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU496486A1 (ru) * 1973-12-27 1975-12-25 Донецкий физико-технический институт АН УССР Способ определени содержани водорода в шлаках и флюсах
SU881596A1 (ru) * 1975-11-24 1981-11-15 Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт Способ определени содержани водорода в шлаках и флюсах
SU1575113A1 (ru) * 1988-04-04 1990-06-30 Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда ВЦСПС в г.Свердловске Способ определени углерода в рудах и шлаках
JP2000321247A (ja) * 1999-05-07 2000-11-24 Osaka Prefecture アルミドロス中の金属アルミニウムの分析方法
RU2263151C2 (ru) * 2003-11-19 2005-10-27 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Способ подготовки проб металлургических шлаков к химическому анализу

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU496486A1 (ru) * 1973-12-27 1975-12-25 Донецкий физико-технический институт АН УССР Способ определени содержани водорода в шлаках и флюсах
SU881596A1 (ru) * 1975-11-24 1981-11-15 Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт Способ определени содержани водорода в шлаках и флюсах
SU1575113A1 (ru) * 1988-04-04 1990-06-30 Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда ВЦСПС в г.Свердловске Способ определени углерода в рудах и шлаках
JP2000321247A (ja) * 1999-05-07 2000-11-24 Osaka Prefecture アルミドロス中の金属アルミニウムの分析方法
RU2263151C2 (ru) * 2003-11-19 2005-10-27 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Способ подготовки проб металлургических шлаков к химическому анализу

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2763886C1 (ru) * 2020-11-17 2022-01-11 Публичное Акционерное Общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Способ подготовки проб металлосодержащих материалов к проведению химического анализа

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013109599A (ru) 2014-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Artioli et al. Long-distance connections in the Copper Age: New evidence from the Alpine Iceman’s copper axe
CN102213704B (zh) 硅钙合金中硅钙元素含量的测定法
Little et al. Using mineralogical and particle shape analysis to investigate enhanced mineral liberation through phase boundary fracture
Leißner et al. A mineral liberation study of grain boundary fracture based on measurements of the surface exposure after milling
CN103926372B (zh) 一种高铋物料中银含量的测定方法
Nikolaeva et al. Mineral and technological features of magnetite–hematite ores and their influence on the choice of processing technology
RU2541096C2 (ru) Способ определения химического состава шлаковых материалов
Sofilić et al. Defining of EAF steel slag application possibilities in asphalt mixture production
Bevandić et al. Geochemical and mineralogical characterisation of historic Zn–Pb mine waste, Plombières, East Belgium
Mwanga et al. Development and experimental validation of the Geometallurgical Comminution Test (GCT)
Seo et al. Leaching of a Cu-Co ore from Congo using sulphuric acidhydrogen peroxide leachants
Kumar et al. Measurement of metallic iron in steel making slags
Kujawinska et al. Application of dominance-based rough set approach (DRSA) for quality prediction in a casting process
Souza et al. Stabilization of electric-arc furnace dust in concrete
JP2002372518A (ja) 白金族元素の定量方法
CN104133035A (zh) 一种用差减法测定压块球化剂中金属镁含量的方法
Shao et al. Leaching characteristics and kinetics of scandium from Sc-concentrate of Bayan Obo rare earth tailings in sulfuric acid solution
AU2011308090B2 (en) A method of sorting ore
Roje Fast method of multi-elemental analysis of stream sediment samples by inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS) with prior single-step microwave-assisted digestion
JP2020165963A (ja) 鉱石試料の分析方法
Di Bella et al. Archaeometric study of the hellenistic metallurgy in Sicily: Mineralogical and chemical characterization of iron slags from punic Panormos (Palermo, Italy)
CN105547777A (zh) 一种生铁标准样品的制备方法
Ettler et al. Contaminant release from massive copper metallurgical slags: Insights from long-term monolithic leaching tests
CN110823985B (zh) 一种铜矿物单体解离度的测定方法
Verougstraete Risk Management of Complex Inorganic Materials: A Practical Guide