ICS77.040.99

CCSH40

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CSTMXXXXX—202X

再生鋼鐵原料鋼水收得率的測(cè)定

熔融重量法

Determinationofmetalyieldofrecyclingiron-steelmaterial

Meltweightmethod

（征求意見(jiàn)稿）

202X-XX-XX發(fā)布202X-XX-XX實(shí)施

中關(guān)村材料試驗(yàn)技術(shù)聯(lián)盟發(fā)布

T/CSTMXXXXX—202X

再生鋼鐵原料鋼水收得率的測(cè)定熔融重量法

重要提示（危險(xiǎn)或警告或注意）：使用本文件的人員應(yīng)有正規(guī)實(shí)驗(yàn)室工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本文件并未

指出所有可能的安全問(wèn)題。使用者有責(zé)任采取適當(dāng)?shù)陌踩徒】荡胧⒈ＷC符合國(guó)家有關(guān)法規(guī)規(guī)定的

條件。

1范圍

本文件規(guī)定了熔融重量法測(cè)定再生鋼鐵原料鋼水收得率的方法，包含原理、試劑和材料、儀器設(shè)備、

樣品、試驗(yàn)步驟、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、允許差、試驗(yàn)報(bào)告等。

本文件適用于GB/T39733中規(guī)定的煉鐵、煉鋼、鑄造及鐵合金冶煉時(shí)作為鐵素爐料原料使用的破

碎料、鋼板料和鋼筋切粒等再生鋼鐵原料。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T39733再生鋼鐵原料

T/CIQA78再生鋼鐵原料取制樣操作規(guī)范

GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定

3術(shù)語(yǔ)和定義

GB/T39733界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

再生鋼鐵原料recyclingiron-steelmaterial

回收料經(jīng)過(guò)分類及加工處理，可以作為鐵素資源直接入爐使用的爐料產(chǎn)品。

[來(lái)源：GB/T39733]

3.2

鋼水收得率metalyield

單位質(zhì)量的樣品經(jīng)熔化、澆鑄、凝固并除渣后，所得到的鋼錠重量占原樣品重量的比值，以百分?jǐn)?shù)

表示。

4原理

熔融重量法是指通過(guò)高溫加熱使分散的小塊樣品重熔和渣鐵分離，冷卻除渣后，測(cè)定鋼錠重量，比

較除渣后鋼錠重量與入爐樣品重量可計(jì)算得到樣品的鋼水收得率。

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5試劑和材料

5.1脫氧劑

高純鋁豆（或鋁絲）：Al≥99.9%,鋁豆尺寸不大于20mmx20mm。再生鋼鐵原料在熔融過(guò)程中，

鋼液中含氧量高，如果不脫氧，澆鑄的鋼坯冷卻后將產(chǎn)生大量氣泡、夾渣，無(wú)法做到渣鐵

分離，按照最大程度不影響檢測(cè)數(shù)據(jù)原則，選擇鋁脫氧效果最佳。

5.2防火墊

巖棉：耐高溫硅酸鋁材質(zhì)，厚度和大小應(yīng)滿足完全承接在澆鑄過(guò)程中可能產(chǎn)生的爐渣和鋼水的噴濺

的要求。

6儀器設(shè)備

6.1感應(yīng)電爐

感應(yīng)熔煉爐：本方法采用液態(tài)鋼額定容量為25kg、500kg和750kg的感應(yīng)熔煉爐。根據(jù)每次鋼水收得

率測(cè)定的入料重量、入料粒度和安全性，綜合考慮選擇合適的容量，一般入料重量不大于所選擇設(shè)備額

定容量的80%最佳。其他常見(jiàn)的液態(tài)鋼額定容量如：10kg、50kg、100kg、250kg、300kg和1000kg

等也可參照本方法執(zhí)行。

6.2稱量工具

稱量工具選擇應(yīng)滿足或高于下述電子秤的稱量精度要求。

1）電子秤：量程≥250kg,稱量精度0.10kg。

2）電子秤：量程≥50kg,稱量精度0.010kg。

3）電子秤：量程≥500g,稱量精度0.1g。

6.3測(cè)溫工具

測(cè)溫工具用于測(cè)量鋼水溫度，可根據(jù)實(shí)際作業(yè)條件選擇合適的類型使用。

1)熔煉熱電偶測(cè)溫儀：量程≥1700℃。

2)紅外線測(cè)溫槍：量程≥1700℃。

6.4鋼錠模

鋼錠模用于承接高溫鋼水，形狀和尺寸可參考圖1的設(shè)計(jì)。根據(jù)實(shí)際作業(yè)需求選擇合適的材質(zhì)類型

和容積大小。

1）鑄造材料為鑄鐵或其他耐高溫材質(zhì)，可承受1650℃以上高溫鋼水的可重復(fù)使用的模具。

2）鑄造材料為膨潤(rùn)土和海沙或其他可定型材料，可承受1650℃以上高溫鋼水的一次性使用的模具。

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圖1

6.5拋丸設(shè)備

拋丸設(shè)備用于清除鋼錠表面無(wú)法手工清除的渣和氧化層，可根據(jù)實(shí)際作業(yè)條件選擇合適的類型使用。

1）立式拋丸機(jī)：采用高速渦輪將載體（鋼丸）在瞬間拋出，垂直工作拋丸處理的機(jī)械，工作寬度

應(yīng)不小于脫模后鋼錠的最大直徑。

2）滾筒式拋丸機(jī)：利用高速回轉(zhuǎn)的葉輪將彈丸拋向滾筒內(nèi)連續(xù)翻轉(zhuǎn)的工件上，從而清理工件，滾

筒直徑應(yīng)不小于鋼錠的最大直徑，滾筒最大載重量（易翻滾件）應(yīng)不小于200kg。

3）通過(guò)式拋丸機(jī)：由電器控制，可調(diào)節(jié)速度的輸送通道將工件送入清理室內(nèi)進(jìn)行拋丸處理的機(jī)械。

7樣品

再生鋼鐵原料鋼水收得率測(cè)試樣品的檢驗(yàn)批組成、樣品采取和制備按照GB/T39733和TCIQA78

的規(guī)定進(jìn)行。樣品要求如下：

1）將每個(gè)檢驗(yàn)批取好的樣品混合均勻，采用網(wǎng)格法縮分出4份鋼水收得率測(cè)試樣，其中2份用于鋼

水收得率測(cè)試，1份作為鋼水收得率測(cè)試備樣，1份作為鋼水收得率存查樣。

2）樣品重量根據(jù)產(chǎn)品類型和感應(yīng)電爐容量不同，可在10kg-800kg之間選擇，以單件重量不大于20kg

最佳，避免對(duì)爐壁造成損傷。為保證測(cè)試過(guò)程的有效性，樣品應(yīng)維持取樣后的原始狀態(tài)，建議入料尺寸

以不大于爐口直徑的1/2最佳，超出部分應(yīng)進(jìn)行切割。

3）樣品稱重前應(yīng)保持干燥?？刹捎米匀涣栏苫蚝娓煞绞绞箻悠犯稍?。

8試驗(yàn)步驟

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8.1準(zhǔn)備工作

1）檢查電爐爐膛內(nèi)壁清潔程度，清除金屬附著物。爐膛底部及出鋼口因高溫澆鑄殘留的連續(xù)狀、

光滑狀物質(zhì)為黑色玻璃熔渣，不影響后續(xù)檢驗(yàn)精度。

2）檢查鑄模內(nèi)表面光滑和清潔程度。鑄鐵鋼錠模需對(duì)內(nèi)壁涂抹脫模劑便于后續(xù)脫模和保護(hù)鋼錠模

內(nèi)壁。

3）稱取入爐樣品重量，精確至0.10kg（入爐樣品重量≤50kg時(shí)精確到0.010kg），記為?0。

4）稱取高純度鋁絲或鋁豆（按照入爐樣品重量的0.2%計(jì)算得到），精確至0.1g，記為?1。在澆鑄

過(guò)程中作為脫氧劑使用，減少鋼水氧化。因只有極少的鋁會(huì)殘留在鋼水中，對(duì)收得率影響可忽略，所以

不參與收得率計(jì)算。

5）稱取便于脫模和拋丸時(shí)，用于輔助鋼錠轉(zhuǎn)移的鋼筋把手重量，精確至0.010kg，記為?2。

8.2熔清

1）通電開(kāi)爐預(yù)熱，將樣品分多次投入爐內(nèi)，投料過(guò)程中保持加熱功率在一半左右；投料完成后，

提高加熱功率，使?fàn)t膛升溫，記錄入料和通電時(shí)間。根據(jù)爐子功率和入料時(shí)的爐溫，熔清時(shí)間一般在

20-50min之間。熔清過(guò)程中不加入任何其他助熔劑、造渣劑或其他輔助材料。

2）鋼水呈完全熔融狀態(tài)時(shí)，進(jìn)行鋼水測(cè)溫。測(cè)溫時(shí)，確保測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)準(zhǔn)確并具有代表性，避免因測(cè)

溫?zé)犭娕嫉膶?dǎo)入動(dòng)作而引起的鋼水?dāng)_動(dòng)和鋼水掛壁。

3）鋼水溫度達(dá)到1600℃~1650℃時(shí)即刻進(jìn)行出鋼澆鑄操作，同時(shí)記錄出鋼時(shí)間。

8.3出鋼。

1）出鋼澆鑄前，在鑄模內(nèi)加入稱量好的鋁絲或鋁豆，可在爐口下方使用巖棉進(jìn)行鋪墊，便于收集

澆鑄過(guò)程中可能濺落的鋼水和鋼渣。出鋼澆鑄時(shí)，以形成穩(wěn)定鋼水流為佳，保持爐口和鑄?？诘南鄬?duì)平

穩(wěn)對(duì)接。

2）收集澆鑄過(guò)程中濺落的爐渣，稱量記錄，精確至0.010kg，記為?3；

3）收集澆鑄過(guò)程中濺落的鋼水，稱量記錄，精確至0.010kg，記為?4。

8.4脫模除渣

1）鑄模內(nèi)鋼錠自然冷卻約12h，脫模前將鋼錠表面的大塊渣層逐一敲下并收集。

2）收集敲落的爐渣，稱量記錄，精確至0.010kg，記為?5；

3）稱量脫模除渣后的鋼錠，精確至0.10kg（入爐樣品重量≤50kg時(shí)精確至0.010kg），記為?6。

8.5拋丸

脫模除渣后的鋼錠，拋丸處理約15min，稱量拋丸后的鋼錠，精確至0.10kg（入爐樣品重量≤50kg

時(shí)精確至0.010kg），記為?7。

9試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

9.1按公式（1）計(jì)算鋼水收得率?1，其數(shù)值以百分?jǐn)?shù)表示，測(cè)定結(jié)果至第二位小數(shù)。

?7+?4??2

?1=×100%·······(1)

?0

式中：

5

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?0——入爐樣品重量，單位為千克（kg）；

?2——鋼筋把手重量，單位為千克（kg）；

?4——收集到的澆鑄過(guò)程中濺落的鋼水重量，單位為千克（kg）；

?7——拋丸后的鋼錠重量，單位為千克（kg）。

9.2按公式（2）計(jì)算固體收得率?2，其數(shù)值以百分?jǐn)?shù)表示，測(cè)定結(jié)果至第二位小數(shù)。

[?6+?3+?3+?5??2]

?2=×100%·······(2)

?0

式中：

?0——入爐樣品重量，單位為千克（kg）；

?2——鋼筋把手重量，單位為千克（kg）；

?3——收集到的澆鑄過(guò)程中濺落的爐渣重量，單位為千克（kg）；

?4——收集到的澆鑄過(guò)程中濺落的鋼水重量，單位為千克（kg）；

?5——脫模前收集到的鋼渣重量，單位為千克（kg）；

?6——拋丸前，脫模除渣后的鋼錠重量，單位為千克（kg）；

10檢驗(yàn)結(jié)果的判定

10.1檢驗(yàn)結(jié)果的數(shù)值按照GB/T8170的規(guī)定進(jìn)行修約。

10.2再生鋼鐵原料鋼水收得率熔融重量法允許差與結(jié)果表示如下：

1）每個(gè)檢驗(yàn)批的兩次獨(dú)立測(cè)試結(jié)果的差值不大于2.00%的允許差時(shí),以兩次獨(dú)立測(cè)試結(jié)果的平均

值作為該檢驗(yàn)批的結(jié)果。

2）每個(gè)檢驗(yàn)批的兩次獨(dú)立測(cè)試結(jié)果的差值大于2.00%的允許差時(shí),對(duì)備用樣進(jìn)行測(cè)試。若三次獨(dú)

立測(cè)試結(jié)果的最大值與最小值的差值小于2.00%的允許差的1.5倍，以三次獨(dú)立測(cè)試結(jié)果的平均值作為

該檢驗(yàn)批的結(jié)果；若三次獨(dú)立測(cè)試結(jié)果的最大值與最小值的差值大于2.00%的允許差的1.5倍，以三次

獨(dú)立測(cè)試結(jié)果的中位值作為該檢驗(yàn)批的結(jié)果。

11試驗(yàn)報(bào)告

試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容：

1）樣品編號(hào)；

2）測(cè)試實(shí)驗(yàn)室的名稱和地址；

3）試驗(yàn)日期；

4）本文件的編號(hào)；

5）試驗(yàn)結(jié)果；

6）測(cè)試過(guò)程中存在的任何異常情況和文件中沒(méi)有規(guī)定但可能對(duì)測(cè)定樣品的分析結(jié)果產(chǎn)生影響的任

何影響。

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