本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种炼钢用脱氧剂的检测用样品制样方法。
背景技术：
铝渣类脱氧剂作为一种炼钢用脱氧剂已在转炉或电炉冶炼出钢过程中普遍使用，其良好的脱氧性能已得到大家的认同。目前所用铝渣类脱氧剂主要成分由颗粒态或片状的金属铝、氧化镁粉、萤石粉、预熔铝酸钙粉和作为杂质的氧化铝组成，其中金属铝大约含量通常为50％左右。铝渣类脱氧剂起脱氧作用的关键元素为金属铝，铝渣类脱氧剂中金属铝含量的高低对其脱氧效果有重要影响。因此，对各类铝渣类脱氧剂中金属铝含量分析检测十分重要；现有的铝渣类脱氧剂因为含有氧化铝，而氧化铝的价格只有金属铝的十分之一，因此通过检测手段分析出铝渣类脱氧剂中金属铝的真实含量非常重要。
由于铝渣类脱氧剂中含有的金属铝具有较好的延展性，常规的破碎方法将其研磨至化学分析所需的0.149mm的粒度水平时，很容易使得原有的金属铝受热转化为氧化铝，使得最终检测结果无法真实反映出脱氧剂中的铝含量，这样脱氧剂的厂家就会将氧化铝混入脱氧剂内，降低成本，影响了用户的炼钢质量，需要一整套能够准确检测出金属铝含量的方法。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种铝渣类脱氧剂金属铝含量检测方法及样品制样方法，该方法通过逐步研磨分段冷却的方式保证样品制样过程中金属铝不会被氧化为氧化铝，可以用于检测真实的金属铝含量，以解决现有技术中检测结果无法作为铝渣类脱氧剂金属铝含量真实依据，无法控制购入的铝渣类脱氧剂质量的缺陷，可以推广应用于基体中含有氧化铝的各类金属铝类铝质改质剂的金属铝含量检测中。
本发明是这样实现的：一种铝渣类脱氧剂金属铝含量检测样品制样方法，使用振动盘式研磨仪对待检测样品进行研磨，将研磨仪所用研磨器内的研磨面打磨至粗糙度2.2μm～7.0μm，在样品研磨时，以800～1200转/分的速度每次研磨2～4分钟后停止研磨，冷却2分钟～5分钟，多次研磨后直到样品颗粒体积满足检测仪器取样要求后停止研磨，完成样品制样。
该样品制样过程中总计分3次研磨完成样品制样。
一种铝渣类脱氧剂金属铝含量检测方法，包括以下步骤：
S1：将称取好以后的样品放入容器中并加入FeCl3溶液充分浸没样品；
S2：将磁性搅拌子放入到容器内并将整个容器至于电磁搅拌装置上搅拌，直到样品充分溶解在FeCl3溶液中，残渣不再减少后停止搅拌得到混合溶液；
S3：将混合溶液中的残渣用滤纸过滤，并用去离子水彻底清洗混合溶液接触过的设备得到洗液，将混合溶液和洗液合并收集到容量瓶中得到待分析溶液；
S4：对容量瓶中的待分析溶液取样后用滴定法检测得到样品中的金属铝含量。
所述步骤S3中，混合溶液接触过的设备包括容器、搅拌子和滤纸。
所述步骤S2中搅拌的具体参数为450转/分钟，搅拌2小时。
本发明铝渣类脱氧剂金属铝含量检测方法及样品制样方法通过逐步研磨分段冷却的方式保证样品制样过程中金属铝不会被氧化为氧化铝，可以用于检测真实的金属铝含量；在金属铝的检测过程中，利用电磁搅拌器充分搅拌溶解样品中的金属铝，并充分收集了所有沾有溶解后金属铝的溶液，可以完全保证样品中金属铝全部浸取出，从而能够得到准确的检测结果；本发明可以推广应用于基体中含有氧化铝的各类金属铝类铝质改质剂的金属铝含量检测中。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明表述的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
一种铝渣类脱氧剂金属铝含量检测样品制样方法，所使用的振动盘式研磨仪型号为RS100，所使用的研磨器为与RS100型振动研磨仪配套使用的研磨器，研磨器包括研磨杯、研磨环、研磨芯和研磨杯盖四个部分，将研磨器内的研磨面打磨至粗糙度2.2μm～7.0μm，在样品研磨时，以800～1200转/分的速度每次研磨2～4分钟后停止研磨，冷却2分钟～5分钟，多次研磨后直到样品颗粒体积满足检测仪器取样要求后停止研磨，完成样品制样；检测仪器中所使用的磁性搅拌器的型号为IKA RCT基本型，转速上限为1500rpm，最高加热温度为310摄氏度。
在本发明中，该样品制样过程中总计分3次研磨完成样品制样，具体步骤为以800～1200转/分的速度研磨2～4分钟后停止研磨，冷却2～5分钟；然后，再以800～1200转/分的速度研磨2～4分钟后停止研磨，冷却2～5分钟；最后再以800～1200转/分的速度研磨2～4分钟后停止研磨，冷却2～5分钟，此时观察样品颗粒直径已经满足检测取样要求， 停止研磨完成样品制样；一般来说样品要求60目以下，即样品颗粒直径要求保证在0.149mm以下，以满足检测取样时称取0.1500g，精确至0.0002g的精度要求，该研磨过程分三阶段进行研磨，并且每阶段都有冷却过程，可以保证样品中的金属铝即不会粘结结片，也能防止金属铝在研磨过程中因研磨器温度过高而氧化，达到检测结果能够真实反映铝渣类脱氧剂中金属铝含量的目的。
一种铝渣类脱氧剂金属铝含量检测方法，包括以下步骤：
S1：将称取好以后的样品放入容器中并加入FeCl3溶液充分浸没样品；在本实施例中，称取上述研磨制备好的铝渣脱氧剂样品0.1500g放置于300mL烧杯中，加入40mLFeCl3溶液，该FeCl3溶液中每升FeCl3溶液中含有100克FeCl3；
S2：将磁性搅拌子放入到容器内并将整个容器至于电磁搅拌装置上搅拌，直到样品充分溶解在FeCl3溶液中，残渣不再减少后停止搅拌得到混合溶液；搅拌的具体参数为450转/分钟，搅拌2小时，此参数由下表1的实验得到；
对理论金属铝含量49.97％的铝渣，进行实验发现搅拌参数对检测结果的影响；
表1：金属铝浸取搅拌参数与检测结果关系表
由表1可见：金属铝溶样的效果与时间和转速成正比，当选择条件4时，可以保证金属铝测定值与金属铝理论值一致。
S3：将混合溶液中的残渣用滤纸过滤，并用去离子水彻底清洗混合溶液接触过的设备得到洗液，将混合溶液和洗液合并收集到容量瓶中得到待分析溶液；混合溶液接触过的设备包括容器、搅拌子和滤纸。
S4：对容量瓶中的待分析溶液取样后用滴定法检测得到样品中的金属铝含量。
本发明中所用的滴定法为常规的铝含量检测滴定法，在本实施例中，具体为以下步骤：
本实施例中选用的容量瓶为250mL容量瓶，往容量瓶中加(1+1)盐酸2mL，用水稀释到250mL刻度，摇匀。从中移取溶液25.00mL于300mL烧杯中，加氯化铵固体2g，加热溶解，边摇边加入20％NaOH溶液20mL，加入乙醇2mL，将烧杯放在电加热板上加热至沸， 取下，稍冷后，趁热用快速滤纸过滤，用热水洗净烧杯和滤纸，滤液和洗液收集于500mL的烧杯中；
于500mL烧杯中，加入(1+1)醋酸10mL，0.02mol/L的EDTA溶液12mL～20mL，用pH计、氨水调节酸度到pH3.0±0.2，加热至沸1min。流水冷却至室温。以5滴二甲酚橙为指示剂，第一次用0.01mol/L的Zn标液滴定到黄色变为粉红色为终点，此时不计读数。再加入2g氟化钠固体，加热至沸2～3min，流水冷却至室温，第二次再用0.01mol/L的Zn标液滴定到黄色变为粉红色为终点，此时计下第二次滴定时Zn标液消耗体积。
以上所述所用的试剂中：
(1+1)盐酸为取1体积浓度为36.5％的工业用浓盐酸兑等体积水稀释而成的稀盐酸；
(1+1)醋酸为冰醋酸与水的体积比为1:1的溶液；
EDTA为乙二胺四乙酸。
按下式计算铝渣类脱氧剂中金属铝的含量Al％：
式中：m——铝渣脱氧剂样品取样量，本实施例中为0.15g；
Czn——Zn标液的浓度，本实施例中为0.01mol/L；
V——第二次滴定时Zn标液消耗体积,mL；
L——待分析溶液取样量与总量的比例，L＝25ml：250ml＝0.1
下面的实施例中的金属铝浸取搅拌条件都为电磁搅拌器450转，持续120分钟
实施例1：(表2)
按照表2的研磨条件，以800转/分的速度先研磨3分钟后停止研磨，冷却2分钟；然后，再以800转/分的速度先研磨3分钟后停止研磨，冷却2分钟；然后，再以800转转/分的速度先研磨2分钟后停止研磨，冷却2分钟。对金属铝理论含量为49.97％的铝渣脱氧剂进行化学分析测试的结果为49.74％。
实施例2：(表3)
按照表3的研磨条件，以950转/分的速度先研磨3分钟后停止研磨，冷却3分钟；然后，再以950转/分的速度先研磨3分钟后停止研磨，冷却3分钟；然后，再以950转转/分的速度先研磨2分钟后停止研磨，冷却3分钟。对金属铝理论含量为49.97％的铝渣脱氧剂进行化学分析测试的结果为49.81％。
实施例3：(表4)
按照表4的研磨条件，以1050转/分的速度先研磨3分钟后停止研磨，冷却4分钟；然后，再以1050转/分的速度先研磨3分钟后停止研磨，冷却4分钟；然后，再以1050转转/分的速度先研磨2分钟后停止研磨，冷却4分钟。对金属铝理论含量为49.97％的铝渣脱氧剂进行化学分析测试的结果为49.84％。
实施例4：(表5)
按照表5的研磨条件，以1100转/分的速度先研磨3分钟后停止研磨，冷却4.5分钟；然后，再以1100转/分的速度先研磨3分钟后停止研磨，冷却4.5分钟；然后，再以1100转转/分的速度先研磨2分钟后停止研磨，冷却4.5分钟。对金属铝理论含量为49.97％的铝渣脱氧剂进行化学分析测试的结果为49.87％。
实施例5：(表6)
按照表6的研磨条件，以1200转/分的速度先研磨3分钟后停止研磨，冷却5分钟；然后， 再以1200转/分的速度先研磨3分钟后停止研磨，冷却5分钟；然后，再以1200转转/分的速度先研磨2分钟后停止研磨，冷却5分钟。对金属铝理论含量为49.97％的铝渣脱氧剂进行化学分析测试的结果为49.92％。