测定硅铝钙钡合金中钡元素含量方法

测定硅铝钙钡合金中钡元素含量方法

姜建龙

中天钢铁集团有限公司质管处江苏常州213101

摘要：硅铝钙钡作为一种全新的脱氧剂，与其他的脱氧剂相比，其脱氧能力是十分优越的，不仅在一定程度上降低了非金属杂质的含量，而且对于提高钢的质量又有重要的作用。而钡元素之所以能广泛的被应用到实际生产中，主要是因为在炼钢的过程中起着不可替代的作用。因此，在实际的炼钢过程中，必须严格遵守国家的相关规定，把握其含量，才能达到预定的炼钢效果。

关键词：硅铝钙钡合金；钡元素；含量；方法

硅铝钙钡之所以能够成为在实际生产中被大量使用的脱氧剂，主要是因为其拥有大量的钡元素，所以在进行钢材的生产时可以避免氧化作用及净化钢的材质。因此，利用硅铝钙钡来测量其中钡元素的含量，相比于其他测量方法而言，可以取得更加准确的结果。传统的测量方法不仅耗费了大量的时间，而且操作过程过于繁杂，对于钢铁的生产来说产生了不利影响。因此，寻找一种合适的测量方法便成为我们在炼钢过程中首要解决的问题。

1.对硅铝钙钡合金中钡元素进行测量的积极意义

铝元素虽然也具有脱氧的特性，但其远不如钡元素的脱氧能力强，究其原因，钡元素独特的物理特点可以加快溶解钢中的钙元素，从而形成一种新的熔点更低的化合物，如果在非金属物质中加入钡元素，还可以去除其不需要的物质。硅铝钙钡合金中不仅拥有数量众多的钡元素，而且还拥有铁、钙等元素，同时包含一些少量的锰、钛等。如何将硅铝钙钡合金中钙元素完整的提取出来，从而将其运用到其他工业生产中去，是困扰众多相关工作人员的一项重大问题，纵观现在的测定方法，一次沉淀测量分析方法得出的结果并不准确，而如果采用两次沉淀分析方法又意味着需要大量时间，难以适应钢铁生产的发展。因此，我们必须改进测量方法，通过生产技能的提高，达到在较少时间内获得更为准确测量结果的目标。

2.实验部分

在实验前期，我们首先对现有的测定方法进行了分析与总结，以避免我们的实验过程中出现类似的问题。同时，对实验中可能出现的情况进行预先的估计，从而制定更为严禁的实验计划。我们在实验过程中主要使用到了盐酸、硝酸等溶液，还用到了硝酸银溶液。强酸和固体盐是作为分析纯而使用的，实验室用水为去离子水。为了杜绝其他因素对实验结果的影响，我们在实验过程中严格控制实验变量，以保证实验结果的准确性。我们的实验对传统的硫酸钡重量法进行了修改，整个实验都只进行了一次沉淀，因为没有其他因素的干扰，所以我们大大节省了分析的时间。

硫酸钡重量法是一种广泛使用的晶体沉淀，这种沉淀方法一方面对沉淀的介质有着严格的要求，一方面对于时间、温度等各要素也有严格的限定，所以我们在进行实验时，要确保实验是严格按照前期的实验计划进行的，否则会得出错误的结论。通过相关的实验数据表明，酸度作为沉淀效果的影响因素，如果酸度过高，则不容易产生沉淀效果，因此在盐酸作为沉淀介质的情况下，将酸度控制在0.10-0.17mol/L内，能够产生最佳的沉淀效果。沉淀剂也会影响沉淀物的产生，在实验过程中必须严格控制沉淀剂的加入量，沉淀剂如果过量，其产生的盐效应会提高沉淀的溶解度，而此次试验沉淀剂的含量严格控制在20%-30%，完全符合实验的相关要求。在热溶液中进行沉淀可以取得较为明显的效果，既可以获得较大的晶粒，而且保证了其纯度。我们又进一步观察了加热条件下的沉淀效果及煮沸所需要的时间，实验表明，沉淀剂在加入后如果能保持10-20分钟的沸腾，其沉淀效果远高于常温条件下的效果。而陈化则确保了晶体的完整性，进一步净化了沉淀物，在已经加热的前提条件下，继续陈化2-4小时完全符合实验的要求。我们为了保证实验的效率，选择加热沸腾10分钟，然后陈化2小时。

3.实验结果分析

我们严格按照上述的分析进行实验，实验进行了多次，以避免偶然情况的出现。通过对其平均值及偏差的分析，发现其都没有超过1，取得了比预期更好地实验结果。具体的实验结果如表1所示。通过以上的实验数据我们可以清晰的看到，使用这种工艺，并将沉淀时间严格限制在10分钟，陈化时间控制在2小时，其沉淀效果最好。这与我们预先设想的结果存在一定的偏差，需要我们对实验进行反思，以找出实验的不足，从而为后续实验的开展提供宝贵的经验。

通过实验，我们了解到通过改进相关技术，采用一次沉淀方法分析钡元素，可以既保证获得相对更加精确的钡元素的含量，从而避免了因数据的错误而在实际生产过程中造成的经济损失，同时也进一步提高了钢的质量，提高了钢的生产速度，提高了钢铁行业的国际竞争力，这对于我国钢铁而言是是十分必要的。同时，由于钡元素在经济社会发展中的重要作用，因此将其完全的从硅铝钙钡合金中提取出来，便对于全体国民而言都是意义重大的事件。这就要求我们国家必须加大资金支持力度，促进这项工艺技术的进一步改进，以提出更为先进的钡元素的测量方法；相关的从业者则要从实际工作中的困难出发，彻底攻克阻碍钡元素含量测定的难题，既实现了个人价值，也在一定程度上实现了社会价值。只有通过国家和个人的不懈努力，才能真正改善钡元素的测量方法，进一步提高钢的质量，为其他工业产业的发展提供充足的钡元素。

参考文献：

[1]邓军华，戚淑芳，于媛君.测定硅铝钙钡合金中钡元素含量方法的改进[J].铁合金，2010，41（04）：46-48.

[2]丁淑杰.硅铝钙钡合金中钡元素含量快速测定[J].科技与企业，2015（09）：227.