利用镍铜合金中铜含量的精确测定生产含铜集装箱钢板的方法技术

本发明专利技术提供一种利用镍铜合金中铜含量的精确测定生产含铜集装箱钢板的方法，上述生产含铜集装箱钢板的方法包括：铁水预处理、转炉冶炼、LF炉精炼、板坯连铸、钢坯加热、粗轧、精轧以及卷取；其中，所述转炉冶炼包括：先测定镍铜合金中铜含量，然后再加入镍铜合金；精准控制铜的含量；钢坯加热过程中均热段的目标温度在1300±30℃；所述测定镍铜合金中铜含量包括以下：干扰分离、滤液中铜含量的测定、沉淀吸附的补正、将滤液中测定的铜含量与通过沉淀吸附的补正测定的铜含量进行相加；所述干扰分离为用氨水对铁干扰元素进行分离；通过用ICP光谱测定试液中铜含量进行补正。本发明专利技术制作的铸坯、钢材产品表面质量良好，未发现有龟裂、麻面、起皮、裂纹等缺陷。

The method of producing container steel plate containing copper by precise determination of copper content in nickel copper alloy

【技术实现步骤摘要】
利用镍铜合金中铜含量的精确测定生产含铜集装箱钢板的方法
本专利技术属于冶金
，具体涉及一种生产含铜集装箱钢板的方法，尤其是一种利用镍铜合金中铜含量的精确测定生产含铜集装箱钢板的方法。
技术介绍
镍、铜是炼钢主要合金化元素物质，广泛用于耐候钢、结构钢、不锈钢等钢种的合金剂。铜在钢中起着活性阴极的作用，在一定条件下可以促进钢产生阳极钝化，从而降低钢的腐蚀速度。Cu在锈层中的富集还能够改善锈层的保护性能，成为阻止铁锈进一步深入的保护膜，从而提高钢的耐腐蚀性能。铜的这种能力被广泛应用在集装箱等耐候钢中。但与此同时，含铜钢有热加工敏感性问题，如在强氧化气氛中长时间高温加热，由于选择性氧化的结果，在钢的表面氧化铁皮下会富集一薄层熔点低于1100℃的富铜合金，它容易在铸坯或钢材表面产生龟裂。铜在集装箱钢中的含量一般控制为0.20％～0.40％的范围。铜的含量需要精确控制，铜低于0.20％，将达不到应有的耐腐蚀保护的作用，而铜过高，如超过0.40％，在传统连轧工艺生产的集装箱钢铸坯冷却和二次加热过程中易造成铜在钢的晶界富集，从而导致产品出现龟裂、麻面、起皮、边裂等缺陷。因此集装箱钢中的铜的含量需要进行精确地控制，不能过低，也不能过高，一方面保证集装箱钢有良好的耐蚀性，另一方面保证产品有良好的表面质量。但是目前，集装箱钢中的铜的含量控制不稳定，要么达不到耐蚀性的要求，要么不能保证良好的表面质量。在实现本专利技术过程中，申请人发现现有技术中至少存在如下问题：现有的集装箱钢板很能兼顾耐蚀性和表面质量的要求。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种利用镍铜合金中铜含量的精确测定生产含铜集装箱钢板的方法，通过精确测定镍铜合金中铜含量，达到控制集装箱钢板的铜的成分，从而兼顾耐蚀性和表面质量的要求。为达上述目的，本专利技术的所述生产含铜集装箱钢板的方法包括依次进行的以下步骤：铁水预处理、转炉冶炼、LF炉精炼、板坯连铸、钢坯加热、粗轧、精轧以及卷取；其中，所述转炉冶炼包括：先测定镍铜合金中铜含量，然后再加入镍铜合金；精准控制铜的含量；钢坯加热过程中均热段的目标温度在1300±30℃；所述测定镍铜合金中铜含量包括以下步骤：试样溶解、干扰分离、滤液中铜含量的测定、沉淀吸附的补正、将滤液中测定的铜含量与通过沉淀吸附的补正测定的铜含量进行相加；其中，所述干扰分离为用氨水对铁干扰元素进行分离；所述滤液中铜含量的测定为：采用由硫脲，邻二氮杂菲和抗坏血酸组成的联合掩蔽剂选择性的分解Cu-EDTA络合物，最后用锌标准溶液滴定所释放的乙二胺四乙酸EDTA，从而测定出滤液中铜含量；所述沉淀吸附的补正为用稀盐酸溶解沉淀使铜溶解到试液中，通过用ICP光谱测定试液中铜含量进行补正。进一步地：所述的干扰分离步骤包括：取定容镍铜合金溶液于烧杯中，加入氨水使铁生成氢氧化铁沉淀直到不再生成氢氧化铁沉淀，将带有氢氧化铁沉淀的定容镍铜合金溶液煮沸；当氢氧化铁沉淀下沉，用滤纸过滤分离出氢氧化铁沉淀和滤液，用氨水洗涤分离出的氢氧化铁沉淀。进一步地：所述滤液中铜含量的测定包括：用稀盐酸调节滤液至微酸性，往滤液中加入乙二胺四乙酸EDTA溶液全部络合滤液中能络合的元素，再将滤液加热煮沸1min，冷却至室温，再往滤液中加入六次甲基四胺，使试液pH为5.5，以二甲酚橙为指示剂，再用锌标准溶液滴定滤液至红色；再往滤液中相继加入硫脲溶液、抗坏血酸溶液及邻二氮杂菲溶液，摇动滤液至色泽为黄色；用锌标准溶液滴定滤液至红色为终点；根据锌标准溶液的消耗量测定出滤液中的铜含量。进一步地：所述沉淀吸附的补正步骤包括：将氢氧化铁沉淀用稀盐酸完全溶解至烧杯中形成试液，将试液定容至100mL容量瓶中，用铜标准溶液配制工作曲线，ICP光谱测定试液中铜的含量。进一步地：所述根据锌标准溶液的消耗量测定出滤液中的铜含量为根据以下公式计算铜的质量分数：其中，W(Cu)，为铜的质量分数，数值以％表示；C为锌标准溶液浓度，单位为摩尔每升mol/L；V为滴定试样溶液消耗的锌标准溶液体积，单位为毫升mL；V0为滴定空白溶液消耗的锌标准溶液体积，单位为毫升mL；M为铜的摩尔质量，单位为克每摩尔g/mol；m为分取试样质量，单位为克g。进一步地：用ICP光谱于波长324.754nm或327.396nm处测定试液和工作曲线铜的强度。进一步地：加入的镍铜合金中，镍铜比按0.5：1控制。进一步地：所述转炉冶炼还包括：入炉铁水控制S≤0.005Wt％，全程底吹氩气；终渣碱度R设定值：2.0～3.0。进一步地：所述板坯连铸包括：采用全程保护浇铸工艺；中间包浇注过热度按10～20℃，中包使用碱性覆盖剂，使用集装箱钢专用保护渣。进一步地：精轧过程中层冷温度在580±20℃至630±20℃。上述技术方案具有如下有益效果：本专利技术的铜含量的检测是一种氨水分离铁—硫脲释放络合容量法，在测定过程中用氨水对干扰元素铁进行分离，以消除三价铁和铜发生反应而影响铜的测定；采用ICP光谱测定氢氧化铁沉淀中吸附的铜含量，有效解决分离铁时生成的氢氧化铁沉淀对Cu2+的吸附，使分析结果偏低的问题；本专利技术应用氨水分离铁—硫脲释放络合容量法，可以准确、快速的分析出镍铜合金中铜的含量，分析结果的精密度良好，RSD可以控制在0.5％以内。本专利技术操作简单，可快速完成分析测定。其中氨水分离铁—硫脲释放络合容量法可在2小时内完成，ICP光谱测定氢氧化铁沉淀中吸附的铜含量，可在1小时内完成分析，从试样溶解到测定结束整个分析过程时间可控制在4小时。根据本专利技术的测试结果，可以在钢铁冶炼中精确投放镍铜合金，可以避免因为铜含量测试不准确而带来的铜含量的波动，对于提高炼钢钢坯质量和最终轧制产品质量有着重要的作用。由于含铜集装箱钢板中的铜通过上述检测方法精确测定，所以在转炉冶炼、LF炉精炼、板坯连铸、钢坯加热、粗轧、精轧以及卷取中，能够准确实施合适的工艺参数，避免龟裂、麻面、起皮、边裂等缺陷，也能保证耐腐蚀性能，使得成品含铜集装箱钢板100％的炉次铜含量控制在要求的范围之内(例如在0.25～0.32％之内)。由于铜的稳定控制，铸坯表面质量良好，边角部酸洗未发现有裂纹。从低倍检验结果看：中心偏析、疏松为C0.5、0.5级,铸坯内部质量良好；钢卷表面质量良好，未出现龟裂、麻面、起皮、边裂等缺陷。铸坯表面质量和钢卷表面质量得到良好的控制。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术生产一种含铜集装箱钢板(带)，牌号SPA-H，生产含铜集装箱钢板(带)的方法包括依次进行的以下步骤：铁水预处理、转炉冶炼、LF本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用镍铜合金中铜含量的精确测定生产含铜集装箱钢板的方法，其特征在于：/n所述生产含铜集装箱钢板的方法包括依次进行的以下步骤：/n铁水预处理、转炉冶炼、LF炉精炼、板坯连铸、钢坯加热、粗轧、精轧以及卷取；/n其中，所述转炉冶炼包括：先测定镍铜合金中铜含量，然后根据测定镍铜合金中铜含量的结果再加入镍铜合金；控制铜的含量；/n钢坯加热过程中均热段的目标温度在1300±30℃；/n所述测定镍铜合金中铜含量包括以下步骤：试样溶解、干扰分离、滤液中铜含量的测定、沉淀吸附的补正、将滤液中测定的铜含量与通过沉淀吸附的补正测定的铜含量进行相加；其中，/n所述干扰分离为用氨水对铁干扰元素进行分离；/n所述滤液中铜含量的测定为：采用由硫脲，邻二氮杂菲和抗坏血酸组成的联合掩蔽剂选择性的分解Cu-EDTA络合物，最后用锌标准溶液滴定所释放的乙二胺四乙酸EDTA，从而测定出滤液中铜含量；/n所述沉淀吸附的补正为用稀盐酸溶解沉淀使铜溶解到试液中，通过用ICP光谱测定试液中铜含量进行补正。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用镍铜合金中铜含量的精确测定生产含铜集装箱钢板的方法，其特征在于：
所述生产含铜集装箱钢板的方法包括依次进行的以下步骤：
铁水预处理、转炉冶炼、LF炉精炼、板坯连铸、钢坯加热、粗轧、精轧以及卷取；
其中，所述转炉冶炼包括：先测定镍铜合金中铜含量，然后根据测定镍铜合金中铜含量的结果再加入镍铜合金；控制铜的含量；
钢坯加热过程中均热段的目标温度在1300±30℃；
所述测定镍铜合金中铜含量包括以下步骤：试样溶解、干扰分离、滤液中铜含量的测定、沉淀吸附的补正、将滤液中测定的铜含量与通过沉淀吸附的补正测定的铜含量进行相加；其中，
所述干扰分离为用氨水对铁干扰元素进行分离；
所述滤液中铜含量的测定为：采用由硫脲，邻二氮杂菲和抗坏血酸组成的联合掩蔽剂选择性的分解Cu-EDTA络合物，最后用锌标准溶液滴定所释放的乙二胺四乙酸EDTA，从而测定出滤液中铜含量；
所述沉淀吸附的补正为用稀盐酸溶解沉淀使铜溶解到试液中，通过用ICP光谱测定试液中铜含量进行补正。


2.根据权利要求1所述的利用镍铜合金中铜含量的精确测定生产含铜集装箱钢板的方法，其特征在于：
所述的干扰分离步骤包括：取定容镍铜合金溶液于烧杯中，加入氨水使铁生成氢氧化铁沉淀直到不再生成氢氧化铁沉淀，将带有氢氧化铁沉淀的定容镍铜合金溶液煮沸；当氢氧化铁沉淀下沉，用滤纸过滤分离出氢氧化铁沉淀和滤液，用氨水洗涤分离出的氢氧化铁沉淀。


3.根据权利要求2所述的利用镍铜合金中铜含量的精确测定生产含铜集装箱钢板的方法，其特征在于：
所述滤液中铜含量的测定包括：用稀盐酸调节滤液至微酸性，往滤液中加入乙二胺四乙酸EDTA溶液全部络合滤液中能络合的元素，再将滤液加热煮沸1min，冷却至室温，再往滤液中加入六次甲基四胺，使试液pH为5.5，以二甲酚橙为指示剂，再用锌标准溶液滴定滤液至红色；再往滤液中相继加入硫脲溶液、抗坏血酸溶液及邻二氮杂菲溶液，摇动滤液至色泽为黄色；用锌标准溶液滴定滤液至红色为终点；根据锌标准溶液的消耗量测定出滤液中的铜含量。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧军，刘川俊，雷坚，李宗强，黄义伟，陈海，胡麟，刘祖强，熊小庆，
申请(专利权)人：柳州钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45