利用气－渣平衡技术测定高炉含碱炉渣钾容量的方法

摘要

一种利用气－渣平衡技术测定高炉含碱炉渣钾容量的方法，属物化测试技术领域，用于解决因K₂O在炉渣中的特殊性增加了钾容量高温实验的复杂性和难度的问题。技术方案由制备渣样、设定渣样及碳酸钾试剂在高温炉刚玉管内置放位置、平衡反应、钾容量的测定等步骤组成。本发明采用气－渣平衡技术，利用铂坩埚做气渣反应容器，刚玉坩埚作钾蒸汽的生成容器，CO－CO₂－Ar混合气体来控制体系一定的氧分压，碳酸钾分解控制体系的钾分压。在MoSi₂高温电阻炉中测定不同条件下CaO－SiO₂－Al₂O₃－ZnO－TiO₂高炉渣的钾容量。实验方法简便，重现性好，能够准确测定高炉含碱炉渣的钾容量，可为高炉内碱金属含量提供可靠的数据。

主权项

1.一种利用气-渣平衡技术测定高炉含碱炉渣钾容量的方法，其特征在于：所述方法包括下列骤：a.制备渣样：按照质量百分比分别为33.3～42.1％，27.7～40.5％，8.0～17.0％，5.0～15％，0.01～0.03％，0.6～0.9％的比例称取CaO、SiO2、Al2O3、MgO、ZnO、TiO2纯化学试剂放入石墨坩埚，将其加热至1400～1500℃熔融，搅拌混合后取出，冷却、粉碎混合均匀形成CaO-SiO2-Al2O3-MgO-ZnO-TiO2渣样备用；b.设定渣样及碳酸钾试剂在高温炉刚玉管内置放位置：对试验所用的高温炉刚玉管内的温度分布由下到上进行标定，确定温度为1150℃的位置和恒温带，把盛装碳酸钾试剂50～60克的刚玉坩埚置于温度为1150℃位置处，把盛装渣样25～35克的铂坩埚置于恒温带处；c.平衡反应：从刚玉管底部通入Ar以排除体系的空气，同时升温至1400～1450℃后恒温，从刚玉管底部通入CO、CO2、Ar混合气体，其流量比为100ml/min∶100ml/min∶200ml/min，当炉温稳定后开始计时，反应时间为4～6小时；d.钾容量的测定：降温后取出铂坩埚中反应后的渣样测定平衡反应后炉渣中的K2O含量，并根据计算得到的体系氧分压和钾分压带入公式$C_K=\frac{\%\left(K_{2}O\right)}{P_K·P_{O_2}^{1/4}}中，计算得到渣样的钾容量。$