活性石灰質(zhì)量要求

　　1、粒度

　　針對活性石灰的粒度要求，對回轉(zhuǎn)窯的煅燒過程而言，是為了保證在穩(wěn)定的溫度環(huán)境下，避免因石灰石顆粒大小不均，級差過大，受熱不均而產(chǎn)生欠燒或過燒。防止石灰石在容器內(nèi)堆積停留的過程中因粒度不均而產(chǎn)生透氣程度不均或?qū)е職饬餍凶卟粫场?

 　　對轉(zhuǎn)爐煉鋼而言，對活性石灰的粒度要求，是為了保證在有時間要求的煉鋼過程中的造渣速度和效果。如果石灰的粒度過大，會導(dǎo)致石灰顆粒與鋼水的反應(yīng)時間被加長，使造渣速度減慢而影響造渣效果。反之，若石灰的粒度過小時，則在煉鋼時易引起顆粒或粉塵飛濺而惡化操作環(huán)境。

　　2、活性

　　所謂活性，是指石灰與水的反應(yīng)能力。

 　　活性度是指：將一定數(shù)量、一定粒度范圍的石灰，與具有一定溫度和一定量的水混合后，石灰與水進行溶解反應(yīng)的速度。它代表了石灰在鋼水中與其他物質(zhì)（雜質(zhì)）發(fā)生反應(yīng)的能力。因為，要直接地測出石灰在造渣過程中與鋼水的反應(yīng)速度是非常困難的。

 　　同時，它又能夠通過檢測活性度的高低來判斷石灰的煅燒質(zhì)量并指導(dǎo)生產(chǎn)。由此，便產(chǎn)生了對煅燒后的石灰產(chǎn)品進行活性度檢測的要求。

 　　對活性石灰的質(zhì)量或活性度的檢測方法很多。其中，常以鹽酸滴定法為主。而在煅燒過程中，采用水化對比法、水化稱重法和取樣敲樣法判斷，分析石灰的煅燒質(zhì)量則是比較快捷實用的。例如：

　　1）、滴定法

 　　取出窯后石灰試樣若干，破碎，用1mm孔徑篩過篩，再用5mm孔徑篩過篩，選取1～5 mm粒度的石灰50克，放入40±1 ℃、2000 ml的水中溶解并攪拌，在溶液中滴加酚酞作指示劑，以4N HCl（4克當(dāng)量的鹽酸）做滴定劑，滴定5 -10分鐘。

 　　這時，達到滴定終點的HCl體積消耗數(shù)（ml），即為所測石灰試樣的活性度。根據(jù)理論計算方式對石灰的測算結(jié)果表明，純態(tài)活性CaO的活性度指數(shù)為446ml 。

 　　其純態(tài)活性CaO的理論活性度的測算方式如下：

 　　分子量：Ca = 40.08  O = 16.00  H = 1.008  Cl = 35.45

　　解：由活性石灰CaO的活性度檢測方法——粗顆粒滴定法可知，

 　　CaO + H2O = Ca（OH）2                   （1）

 　　Ca（OH）2 + 2HCl = CaCl 2 + 2 H₂O         （2）

 　　（1）+（2）得CaO + 2 HCl = CaCl 2 + H₂O   （3）

 　　56.08   72.92

 　　50     X

 　　X = 50×72.92 / 56.08 = 65.01

 　　因為：1升4 N的HCl溶液里含有145.84克HCl

 　　所以：65.01克HCl可制得4N HCl溶液

 　　65.01÷145.84×1000 = 445.79 ≈ 446 ml

　　2）、水化稱重法

 　　在無化學(xué)試劑的條件下：

 　　a、取石灰試樣若干稱重，記重為g 1。

 　　b、將稱重后的試樣溶干水中，讓其充分消化。

 　　c、過濾石灰水，收得不溶殘渣，烘干稱重，記為g 2。

 　　d、算出反應(yīng)消化部份：g 1－g 2 = g 3。

 　　e、算出石灰分解率（g 3÷g 1）×100 %，可基本反映出石灰的煅燒質(zhì)量。

　　3）、水化對比法

 　　取出窯石灰熟料若干冷卻后，置于容器中，加水溶解后，將石灰溶液及殘渣倒入篩網(wǎng)內(nèi)，用水洗去石灰殘液，觀察殘渣顆粒的大小與所取的石灰熟料量進行對比來判斷煅燒質(zhì)量。

　　4）、取樣敲樣法

 　　取出窯石灰若干，就地冷卻時，觀察外觀，石灰顆粒含熱量顏色發(fā)紅但不刺眼。石灰顆粒表面質(zhì)地清潔，色澤潔白。顆粒重量輕。用手錘敲擊石灰顆粒，質(zhì)地疏松易破碎，內(nèi)含生心明顯但體積較小。

　　3、SiO₂（二氧化硅）

 　　高CaO和低SiO₂是完成煉鋼過程造渣的基本要求和保證。造渣的目的是脫去鋼水的S和P，特別是脫去S，而渣的堿度是用CaO 與 SiO₂的比值來表示的，較高的SiO₂會破壞石灰的表面結(jié)構(gòu)，影響造渣速度和效果。

 　　在石灰的煅燒過程中，純SiO₂的熔點可高達1713℃，但是，在700～800℃時，SiO₂便會以固態(tài)形式與CaO之間發(fā)生次生反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進行，可依次生成CaO·SiO2（偏硅酸鈣），3CaO·2 SiO₂（硅鈣石），2CaO·SiO₂（硅酸二鈣）和3 CaO·SiO₂（三硅酸鈣），這些產(chǎn)物對石灰的影響是導(dǎo)致活性的降低。

　　4、S（硫）P（磷）

 　　轉(zhuǎn)爐煉鋼時，用活性石灰造高堿度渣的目的，主要是要脫去鋼水中的硫和磷。

 　　鋼產(chǎn)品中有含量過高的P磷存在時，會使鋼在常溫下的冷脆性增大（即P＞0.13時）。也就是造成鋼的龜裂。

 　　當(dāng)鋼產(chǎn)品中的硫含量過高時，它能明顯地破壞鋼的焊接性能，降低鋼的沖擊韌性，特別是使鋼在加熱軋制或鑄造時產(chǎn)生裂紋，即“熱脆”。并能明顯地降低鋼的抗腐蝕性（銹蝕）和耐磨性。所以說，硫?qū)︿摦a(chǎn)品的危害性具有“白蟻”之稱。

 　　由于石灰具有與硫化合的特性，特別是石灰在高溫狀態(tài)時，石灰吸收硫的能力特別強。所以說，石灰對脫去鋼中硫的作用是非常大的。

 　　但是，因石灰石的本身存在著受到原料、燃料本身含硫量和高溫煅燒因素的影響，由石灰石生成的石灰本身亦會含有不同程度的硫、磷等成分，為此，對石灰本身的硫、磷含量是有低值要求的。而對它的前者石灰石（原料）和燃料的低硫磷含量也是有低值要求的。

　　5、殘留CO₂ （二氧化碳）

 　　所謂殘留CO₂，實際上就是指石灰顆粒中，沒有燒透的生心或夾心，既沒有完全分解的石灰內(nèi)層殘留。CO₂在石灰中的含量高低，主要是通過煅燒來控制。它對石灰的質(zhì)量和煉鋼的效果，都具有很大的影響。

 　　a、生心小或無生心：石灰顆粒表面易燒結(jié)而產(chǎn)生過燒，活性的特點會被破壞。

 　　b、生心過大：無疑對石灰的有效分解產(chǎn)生影響，造成石灰特點形成不夠，降低活性度。

 　　c、煉鋼過程中，如果殘留CO₂過高，會影響廢鋼的用量，增加熱耗，降低石灰利用率，同時也難以控制泡沫渣和噴濺。

 　　因此，在嚴(yán)格控制石灰煅燒程度的同時，也應(yīng)該注意對煅燒后的石灰產(chǎn)品做好貯存運輸過程的防水化工作，降低粉化率。

　　d、CO₂含量換算：

 　　石灰石被加熱分解的反應(yīng)是排除CO₂的反應(yīng)，根據(jù)CaCO₃分解方程式的結(jié)果表明。當(dāng)CaCO₃ = 100，CaO = 56，CO₂ = 44時。

 　　100÷44 = 2.272

 　　當(dāng)生產(chǎn)kg單位的CaO需要CaCO₃為1.785 kg時，

 　　1.785÷2.272 = 0.79 m³

 　　0.79÷1.97 = 0.4 Nm³ / kg

 　　由此可以得知：當(dāng)生產(chǎn)kg單位的CaO需要CaCO₃為1.785 kg時，所產(chǎn)生的CO₂量為0.4 Nm³。