生产管理知识-活性石灰生产手册(doc 72页)

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1、工艺部分第一章煅烧理论第一节石灰煅烧概论一、石灰概述以主要成份为碳酸钙CaCO3石灰石为主要原料，经过适当温度的煅烧所得到的一种气硬性胶凝材料，其主要成份为氧化钙（CaO），此种材料就叫做生石灰。1、生石灰的主要性质⑴颜色：白色，随着化学纯度不同而亮度不同，最纯的石灰最白，低纯度和生烧的石灰其亮度低，其颜色是由杂质，主要是铁元素很等着的色。有时也呈暗灰色、浅黄色。生石灰常常比原来的石灰石白。⑵气味：稍有臭味，伴有刺激性感觉。⑶组织：生石灰全部是结晶质，结晶的大小与排列依生石灰的不同而显著不同，其中，有看起来像无定形的东西，但实际上它是由微昌粒组成的。⑷空隙

2、率：市场上销售的生石灰的空隙率随石灰石的结构，煅烧温度和时间等不同而在宽达18～48%（平均35%）的范围里变化⑸比重：完全死烧了的时候为3.34～3.40。一般市场上销售的生石灰比重为3.0左右⑹假比重：在1.6～2.8的宽范围变动，一般市场上销售的生石灰其平均值为2.0～2.2，堆比重为1.1～1.7g/cm3⑺导热率：（0.0015～0.002）cal/cm3.s.℃⑻熔点、沸点：分别为2572℃和2850℃⑼安息角：是将石灰自然堆放时，其斜面也水平面构成的倾斜角，大约为40～50度2、炼钢生产对石灰的质量要求石灰石呈碱性，是最理想的造渣原料。氧气转

3、炉对于石灰有如下要求：⑴石灰的氧化钙含量要高；⑵石灰要有高的活性度；⑶应有高的气孔率；⑷应有低的体积密度；⑸石灰的比表面积要大3、活性石灰在钢铁冶金中的重要作用不同的炼钢方法对于石灰的活性度要求也是不一样的。平炉、电炉冶炼时间较长，有充分的时间造渣，因此对于石灰的活性度要注也不是那么严格，而氧气转炉炼钢的冶炼时间缩短到十几分钟，要求很快溶解成渣，所以要求石灰具有较高的化学纯度，活泼的化学反应性能，加入炼钢炉能快速反应化渣，脱去钢水中的杂质，所以采用高效活性石灰是改进炼钢工艺中的很重要的一个面。活性石灰代替普通石灰在炼钢中具有如下的技术经济效果：1）加快化渣

4、速度，缩短冶炼时间（吹氧时间可缩短10%左右）。2）提高炼钢热效率，废钢比增加（可相应提高废钢比1.5～2.5%）。3）提高钢水收得率，降低钢铁料消耗（钢水收得率可提高1%左右）。4）提高脱硫、脱磷效果，改进钢质量（脱硫脱磷可比普通石灰提高10～30%）。5）炉衬侵蚀减轻，炉龄提高（一般可提高炉龄20%）二、石灰石在煅烧过程中进行的反应煅烧石灰石时，窑内的化学反应为石灰石受热后分解成生石灰与二氧化碳，其反应式如下：CaCO3=CaO+CO2这是一个吸热反应，热量的来源主要是燃料，另外，这个反应是可逆的。因此，为使反应自左向右进行，必须指定温度和压力条件，温

5、度越高反应越完全，在750℃时，CaCO3分解开始明显，但反应很慢，在898℃时，CaCO3分解就相当快了。425.2千卡热量需要60.74克标准煤，约为石灰石重量的6%，制取1公斤氧化钙，理论上需要消耗1.786公斤碳酸钙，这时需要的消耗理为452.2千卡×1.786＝759.4×4.1868KJ，相当于108.4克标准煤。实际上，煅烧石灰所需的热耗都大于理论值，这将直接取决于窑的类型和工艺技术水平，热的利用效率等。1公斤MgCO3的分解热为343×4.1868KJ，而制取1公斤氧化镁需要煅烧2.1公斤MgCO3，所需要的热量为343千卡×2.1＝720

6、.3×4.1868KJ，由于MgO的烧结温度比CaO低，所以分解MgCO3消耗的热也较CaCO3少。煅烧石灰石所需要的热，均由燃料在窑内燃烧所至，燃料的燃烧需要足够的氧气，若送入窑内的空气量不足，燃烧就会不完全而产生CO，在位置较高的煅烧层中，还存在着还原层，CO2被炽热的碳部分地还原为CO：　　C＋CO2　　　2CO－42.0×4.1868KJ在煅烧较高的地方和空气中有剩余的氧，大部分CO被气化成为CO2：2CO＋O2　　　2CO＋136.2千卡当一氧化碳升到窑（料）面与空气接触燃烧生成二氧化碳CO＋1/2O2＝CO2＋67.6千卡×4.1868KJ应当

7、指出，在窑顶的一氧化碳遇到空气燃烧产生的热量是白白浪费掉的，所以，窑气中每增1%的一氧化碳，相当于浪费料6～7%。因此，当一公斤碳完全燃烧时能释放出7900×4.1868KJ的热量，而不完全燃烧时仅能释放出23×4.1868KJ左右的热量，所损失的热量相当于总和的710.1%（一氧化碳在窑气中的含量一般不应超过1.2%）石灰石各主要成份是碳酸钙，同样还存在着各种有害物质，所以，在高温的燃烧过程中进行着下述反应：CaCO3＝CaO＋CO2碳酸钙的分解MgCO3＝MgO+CO2碳酸镁的分解C+O=CO2碳的完全燃烧CO2+C=2CO2　二氧化碳的还原CO2+C

8、=2CO一氧化碳的燃烧2H2+O2=2H2O氢的燃烧S+O2=SO