【正文】 ，用來區(qū)別它們不同性能的重要指標(biāo)還在于主要化學(xué)成份的不同。 1℃ 特級品 ≥ ≤ ≤ ≤ 2 痕跡 ＜ ≥ 360 一級品 ≥ ≤ ≤ ≤ 4 ≤ ≥ 320 二級品 ≥ ≤ ≤ ≤ 5 ≤ ≥ 280 三級品 ≥ ≤ ≤ ≤ 7 ≤ ≥ 250 四級品 ≥ ≤ ≤ ≤ 7 ≥ 180 鎂質(zhì)冶金石灰理化指標(biāo)： 9 表三 指標(biāo) 等級 化 學(xué) 成 份 % 活性度 CaO＋MgO% MgO SiO2 S 灼堿％ 4NHCl / ml 40℃ 177。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Ｈ绻业牧６冗^大，會導(dǎo)致石灰顆粒與鋼水的反應(yīng)時(shí)間被加長，使造渣速度減慢而影響造渣效果。 活性 所謂活性 ，是指石灰與水的反應(yīng)能力。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。 同時(shí)，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)。 對活性石灰的質(zhì)量或活性度的檢測方法很多。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(shí)用的。 1 ℃、 2020 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。根據(jù)理論計(jì)算方式對石灰的測算結(jié)果表明，純態(tài)活性 CaO 的活性度最高指數(shù)為 446ml 。 / = 因?yàn)椋?1 升 4 N 的 HCl溶液里含有 克 HCl 所以： 克 HCl可制得 4N HCl溶液 247。 1000 = ≈ 446 ml 2）、 水化稱重法 11 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。 c、過濾石灰水，收得不溶殘?jiān)?，烘干稱重，記為 g 2。 e、算出 石灰分解率（ g 3247。 100 %，可基本反映出石灰的煅燒質(zhì)量。 4）、取樣敲樣法 取出窯石灰若干，就地冷卻時(shí)，觀察外觀，石灰顆粒含熱量顏色發(fā)紅但不刺眼。顆粒重量輕。 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。 在石灰的煅燒過程中，純 SiO2的熔點(diǎn)可高達(dá) 1713℃，但是，在 700～ 800℃時(shí)， 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(jìn)行，可依次生成 CaO178。 2 SiO2 （硅鈣石）， 2CaO178。 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 。 鋼產(chǎn)品中有含量過高的 P 磷存在時(shí)，會使鋼在常溫下的冷脆性增大（即 12 P＞ 時(shí)）。 當(dāng)鋼產(chǎn)品中的硫含量過高時(shí)，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(shí)產(chǎn)生裂紋，即“熱脆”。所以說，硫?qū)︿摦a(chǎn)品的危害性具有“白蟻”之稱。所以說，石灰對脫去鋼中硫的作用是非常大的。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。 CO2 在石灰中的含量高低，主要是通過煅燒來控制。 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(diǎn)會被破壞。 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(shí)也難以控制泡沫渣和噴濺。 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。 100247。 = m3 247。 第二章 煅燒活性石灰的原料 一、原料選擇要求 利用回轉(zhuǎn)窯煅燒活性石灰的首要條件，是對原料的選擇和使用。 用于生產(chǎn)活性石灰的原料，主要是碳酸鹽類巖石，元素成份以 CaCO3為主，也就是我們通常所說的石灰石。 14 由于在活性石灰的主要化學(xué)成分中，對 CaO（氧化鈣）的含量有較高的要求，一般應(yīng)達(dá)到 90 %以上。因此，對生產(chǎn)活性石灰的原料 —— 石灰石的質(zhì)量是 有明確要求的。因?yàn)樗菍?shí)現(xiàn)活性石灰產(chǎn)品所應(yīng)具有的理化性質(zhì)的首要保證，這一點(diǎn)是非常重要的。因?yàn)?，致密石灰石的最大特點(diǎn)是 表現(xiàn)在它所具有的致密細(xì)粒的結(jié)晶結(jié)構(gòu)和質(zhì)地硬度較小的特點(diǎn)，是煅燒活性石灰較為理想的原材料。 由于 CO2 的分離是從石灰石的表面向其內(nèi)部緩慢地進(jìn)行的，這時(shí)，如果石灰石的顆粒過大，則傳熱分解過程便會很慢， CO2 的分離就會需要過高的溫度來產(chǎn)生較高的分離壓力。 由于天然生成的石灰石層內(nèi)具有多孔性和傳熱性能差等特點(diǎn)的存在，當(dāng)溫度達(dá)到 1250～ 1350℃時(shí)，石灰石的表 面會產(chǎn)生過燒，收縮并產(chǎn)生裂紋，使CO2 不能充分地分離。因此，對石灰石的粒度選擇，對石灰煅燒的影響是非常大的。其基本內(nèi)容包括：物料堆積狀態(tài)、移動速度、冷熱膨脹效果等對透氣程度、傳熱、受熱效率、分解率、產(chǎn)能及石灰最終煅燒結(jié)果的影響。這也就決定了石灰在與鋼水進(jìn)行反應(yīng) 15 并完成造渣時(shí)，也應(yīng)具有時(shí)間上的要 求。 石灰石的雜質(zhì) 用于煅燒活性石灰的原料是石灰石 CaCO3（碳酸鈣）。它是以 CaO（氧化鈣）為主要成分和其它物質(zhì)組成的，純 CaO 的熔點(diǎn)為 2550℃。 石灰石中最常見的雜質(zhì)有： SiO Al2O Fe2O MgCO S、 P 和 Na2O、K2O。而在制堿工業(yè)中，對石灰的雜質(zhì)要求則在于 Mn（錳）、 Cr（鉻）、 Ba（鋇）、 As（砷）等和其他重金屬指標(biāo)。這些雜質(zhì)的來源按其分類有： a、 石灰石本身存在的。 在石灰石中，對煅燒過程能夠造成影響的有害雜質(zhì)主要是： SiO Al2OFe2O Na2O、 K2O 等。使顆粒收縮，晶粒粗大，渣化率增大。 石灰石的檢驗(yàn) 石灰石質(zhì)量的好壞，在很大程度上影響著活性石灰的最終燒成質(zhì)量。 其中，主要的檢驗(yàn)方法是：化學(xué)分析試驗(yàn)法，即全分析法。 16 另外，對石灰石進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)的其他方式還有，磨損試驗(yàn)、結(jié)晶組織觀察試驗(yàn)、煅燒試驗(yàn)等。 從石灰石的外觀上看，石灰石的顏色也比較多。而在一般的認(rèn)識當(dāng)中，理化性能優(yōu)良的石灰石，其外觀顏色通常被視為以灰黑色為主。 原料開采后或入窯煅燒前，通常要經(jīng)過水洗處理，目的是為了保證原料表面的清潔，減少雜質(zhì)的存在。 SiO 2 無論是對煅燒過程的石灰質(zhì)量還是對穩(wěn)定操 作，都是有害的。是形成窯內(nèi)結(jié)圈的原因之一?？刂扑值哪康氖菫榱朔€(wěn)定熱效率。 而對原料水洗后的篩分目的，是為了獲得所需的原料粒度。 二、理化指標(biāo) 根據(jù)活性石灰產(chǎn)品和煅燒的需要，對原料的選擇有基本性質(zhì)的要求。 56 ＝ 根據(jù)計(jì)算，可以得出原石與成品消耗比例為： ︰ 1 石灰石的化學(xué)成份組成： ％ 根據(jù) 原素組成：原子量： Ca＝ 40 O＝ 16 C＝ 12 時(shí) 若： CaCO3 = 100 時(shí) 其中： CaO = 56 CO2 = 44 5．石灰石密度（比重）： — t / m3 石灰石顆粒堆積密度： — t / m3 18 第三章、燃料與燃料燃燒 活性石灰的煅燒過程，實(shí)際上就是燃料燃燒的過程，是產(chǎn)生熱量和熱量交換的過程。燃料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)完全燃燒后所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，與窯爐的運(yùn)作機(jī)理應(yīng)保持相互間的，能夠充分地適應(yīng)和吻合。與此同時(shí)，還應(yīng)充分地考慮到，對所選用燃料的來源途徑，投入成本等，應(yīng)符合產(chǎn)品價(jià)值的要求。 所謂標(biāo)準(zhǔn)燃料，是指規(guī)定發(fā)熱量為 29273kJ/ kg（千焦 /千克） = 7000kcal / kg的燃料。 2） 化學(xué)狀態(tài)：如焦炭，液化石油氣，煤氣等，它們則被稱之為二次能源。它們的基本體態(tài)特征表現(xiàn)為： 固體 —— 具有一定的體積，又有一定的形狀。它們是由多種復(fù)雜的有機(jī)化合物質(zhì)組成的，其基本組成元素為 C（碳）、 H2（氫）、 O2（氧）、 N2（ 氮） S（硫）等。 在這些基本的元素當(dāng)中，碳是固體燃料的基本組成體，是熱量的主要來源，含碳越高的固體燃料其熱值越高。另一種是和燃料中的氧進(jìn)行結(jié)合的氫，它不參加燃燒反應(yīng)，它的存在降低了可燃物的含量。如汽油、材油、液化石油氣等。 用于工業(yè)的液體燃料通常是指石油及石油加工產(chǎn)品，石油主要是由各種烷類 ，歸屬碳?xì)浠衔锼M成。承受的溫度越高，流質(zhì)感越強(qiáng)，它屬于類似液體的二次能源。但是，若將重油按使用時(shí)所產(chǎn)生的形態(tài)進(jìn)行劃分，它亦可歸屬 20 于液體燃料的種類。如天然氣、焦?fàn)t煤氣等各類煤氣。 而在種類各異的煤氣中 ，最具代表性的是焦?fàn)t煤氣，它是一種以氫和碳?xì)浠衔餅橹饕煞萁M成的，其中， H2（氫氣）含量＞ 50 %。 通過對燃料的了解，我們對燃料已經(jīng)產(chǎn)生了一個(gè)基本的認(rèn)識。 根據(jù)回轉(zhuǎn)窯的煅燒特點(diǎn)和石灰產(chǎn)品的產(chǎn)出價(jià)值以及燃料的獲取途徑等方面的需要，在煅燒活性石灰的燃料選擇上，特別是在回轉(zhuǎn)窯等大型的爐窯上，焦?fàn)t煤氣，混合煤氣，煤粉及重油已成為了較為常見的煅燒燃料。 焦?fàn)t煤氣是將煤在干錙（隔絕空氣加熱、即煉焦）過程中產(chǎn)生的一種可燃?xì)怏w，是煤的組成物質(zhì)在高溫分解時(shí)的產(chǎn)物。當(dāng)溫度上升至 200— 300℃（熱分解）時(shí)，含氧化物產(chǎn)生出 CO2 ， H2O 酚等。當(dāng)溫度上升到 500— 700℃（半焦）時(shí)，產(chǎn)生 以 CH4 、 H2 為主的氣體。 這些氣體被收集在一起并由焦?fàn)t頂端的上升管引導(dǎo)至回收系統(tǒng)，經(jīng)過一次脫硫（粗脫硫）和二次脫硫（精脫硫）處理后，便生成為一種氣體燃料 —— 低壓（脫硫）焦?fàn)t煤氣?；厥者^程中，對焦?fàn)t煤氣的回收是指降低煤氣所含的溫度。 焦?fàn)t中的 H2S 燃燒時(shí)能生成 SO2，有毒并污染空氣。在輸送過程中，容易腐蝕管道和設(shè)備。其中，主要的可燃成分有 H CO 和其他氣態(tài)碳?xì)浠衔?CmHn 以及 H2S。 煤氣中具有腐蝕性的主要成分是 H2S、 CO2 和 O2。 H2S、 CO2 在水中呈陽性， O2 在水中則具有氧化腐蝕性。煤氣使用以前，可以進(jìn)行預(yù)熱，從而可提高煤氣的燃燒溫度。 將焦?fàn)t煤氣與其他類型的燃料進(jìn)行比較，它具有：質(zhì)地比較清潔，容易與空氣混合，點(diǎn)燃、熄滅過程容易，易于控制，輸送方便，成本低廉，保證使用不會中斷等優(yōu)點(diǎn)。 焦?fàn)t煤氣性質(zhì)： 1．無色，有臭味，有毒性，易燃易爆 2．熱值： 4000 — 4100 kcal /m3 , 未經(jīng)脫硫時(shí)， 3800 — 3905 kcal /m3 （ 16,35mj /m3 ）。分子量： ，比重： ，發(fā)熱值： 5660 大卡 /m3，易容于水。 二）、高爐煤氣 高爐煤氣，是高爐煉鐵過程中產(chǎn)生的一種副產(chǎn)煤氣。焦炭在燃燒過程中，開始由空氣過剩狀態(tài)逐漸變成空氣不足的燃燒狀態(tài)，結(jié)果便產(chǎn)生出了高爐煤氣，也可稱為 BFG 煤氣或 B 煤氣。 高爐煤氣性質(zhì)： 1．無色，無味，劇毒，易燃易爆 2．熱值： 800 — 950 kcal / m3 3．比重： kg/m3 4．燃點(diǎn)： 700℃ 5．燃燒溫度： 1400℃ 6．爆炸范圍： 40 ~ 70％ 7．燃燒所需空氣量： ~ m3/ m3 8．理化指標(biāo)： % 表八 23 名 稱 CO N2 CO2 H2 O2 CH4 指 數(shù) 26— 31 56— 60 7— 14 — — 三）、轉(zhuǎn)爐煤氣 轉(zhuǎn)爐煤氣是轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中，氧氣通過氧槍，從爐口上方伸入到距鐵水適當(dāng)?shù)奈恢?，以一定的壓力進(jìn)行吹煉。 由于轉(zhuǎn)爐煤氣的發(fā)熱值較焦?fàn)t煤氣要低，但又高于高爐煤氣。所以通常被作為廢氣排放或燒掉，其性質(zhì)與高爐煤氣相近。 凈化后的轉(zhuǎn)爐煤氣，是一種有毒，易燃，無色無味，發(fā)熱值為 1700— 2020大卡 /m3 的氣體，煤氣中含有 55 %以上的 CO， 與空氣或氧化混合達(dá)到一定比例時(shí)，遇到明火便會發(fā)生爆炸。 在將各種煤氣進(jìn)行混合使用的同時(shí)，將煤氣與其它燃料混合配制使用的種類也很多?？傊?，對燃料的混合使用，是一種很好的利用能源、節(jié)約能 源的使用手段。氣體的重量與重量之比是重量成分，氣體的分容積與總?cè)莘e之比，被稱之為體積成分。容積比熱等于組成混合氣體的各種氣體的容積比熱與它們的容積成分的乘積之和。 其中，能夠引起煤氣爆炸所必須具備的條件是： a、煤氣與空氣混合達(dá)到一定的比例（爆炸極限范圍）。 c、 混合物處于密閉或開孔極小的容器內(nèi)。空氣、煤氣混合物的爆炸特征是，煤氣迅速地燃盡后產(chǎn)生的發(fā)熱和瞬時(shí)急劇的膨脹反應(yīng)。燃燒時(shí)呈藍(lán)色火焰，與空氣混合極易發(fā)生爆炸的氣體。 空氣中可允許的 CO 濃度為 g /m3 空氣中含量 %即有害人體 空氣中含量 %時(shí)即可使人失去感覺 空氣中含量 %可至人迅速死亡 CO 是 C 與 O2 結(jié)合燃燒不完全時(shí)的產(chǎn)物，它們結(jié)合并產(chǎn)生完全燃燒后生成 CO2，而燃燒不完全時(shí)則可生成 CO。 CO 對人的危害是極大的，在進(jìn)入人體呼吸道很少量的情況下便會很快地導(dǎo)致中毒，同時(shí)也會在很短 的時(shí)間內(nèi)至人死亡。它造成人體中毒的機(jī)理在于：