石灰的采购标准及检验

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石家庄三环锰硅科技有限公司

石灰的采购标准及检验方法

编制：技术部

审批： 2013年3月

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石灰的采购标准及检验

一、石灰的采购标准；

对于我厂所采购的石灰要符合中华人民共和国黑色冶金行业标准——YB/042-2004。具体指标如下：

类别 品级 特级 一级 二级 三级 四级 CaO% ≥92.0 ≥90.0 ≥88.0 ≥85.0 ≥80.0 MgO% SiO2% ≤1.5 ≤2.0 ≤2.5 ≤3.5 ≤5.0 S% ≤0.020 ≤0.030 ≤0.050 ≤0.100 ≤0.100 灼减% ≤2 ≤4 ≤5 ≤7 ≤9 活性度，4mol/mL 40±1℃，10min ≥360 ≥320 ≥280 ≥250 ≥180 普通冶金石灰 <5.0 我公司对于石灰的采购标准如下：

1摇包→电炉法生产工艺对石灰的质量要求：

化学标准：按照YB/042-2004标准中普通冶金石灰二级标准执

行。

物理标准：产品粒度控制在10mm~50mm之间，其中小于10mm

的含量不得超过5%，生烧与过烧率总和不得大于10%。不得混有生烧或过烧的石灰石和炭质夹质。产品保持干燥、不得混入外来杂物。

2三联热装法生产工艺对石灰的质量要求：

化学标准：按照YB/042-2004标准中普通冶金石灰一级及以上标

准执行。

物理标准：品粒度控制在10mm~50mm之间，其中小于10mm

的含量不得超过5%，生烧与过烧率总和不得大于10%。不得混有生烧或过烧的石灰石和炭质夹质。产品保持干燥、不得混入外来杂物。

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二、石灰的检验方法；

1、生石灰中有效氧化钙的测定；

石灰中有效氧化钙是指游离状态的氧化钙， 它不包括石灰中的碳酸钙、 硅酸钙及其它钙。石灰的优劣品质依有效氧化钙含量而定，优质石灰氧化钙含量应达到 95%。 1.1原理：

有效氧化钙溶于水后生成氢氧化钙，再用酸滴定氢氧化钙，从而计算出氧化钙的含量，反应式如下： CaO+H2O=Ca(OH)2 Ca(OH)2+HCl=CaCl2+ H2O 1.2试剂：

0.1N酸标准溶液 酚酞指示剂 1.3测定方法：

准确称取研磨细的试样1g左右至于烧杯中，加入刚煮沸过的蒸馏水300ml,搅匀后全部转移至1000ml的容量瓶中，将瓶加塞不时摇动，约20min后冷却，再加入新煮沸以冷却的蒸馏水至刻度。混匀，过滤（过滤要迅速），弃去最初100ml滤液，汲取50ml入锥形瓶中，以酚酞为指示剂，用0.1N酸标准溶液滴定至红色消失且30秒不再出现为终点。 计算：

NV×0.028×1000

CaO（%）=——————————×100 W×50 N----酸标准溶液当量浓度

V----滴定时消耗酸标准溶液体积，ml W----试样量g

0.028---与1ml1N酸相当的氧化钙的量g 1.4注意事项：

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测定时，不应使氧化钙生成碳酸钙，所以要用新煮沸过尽量除去二氧化碳的蒸馏水，以免氧化钙溶于水生成的氢氧化钙与二氧化碳作用生成碳酸钙，使消耗的酸标准溶液量降低。 2、石灰活性度的检测方法；

石灰的活性度取决于它的组织结构，石灰的组织结构与煅烧温度和煅烧时间密切相关。

影响石灰活性度的组织结构包括体积密度、气孔率、比表面积和CaO矿物的晶粒尺寸。晶粒越小，比表面积越大，气孔率越高，石灰活性就越高，化学反应能力就越强。目前石灰活性度平均值一般可以超过300 ml/4N-HCl，可以显著缩短初期渣化时间，降低吨合金石灰消耗。

石灰的活性度是指它在熔渣中与其它物质的反应能力。用石灰在熔渣中的熔化速度来表示。通常用石灰与水的反应速度表示。具体也可以说在标准大气压下10分钟内，50克石灰溶于40℃恒温水中所消耗4N -HCl水溶液的毫升数就定义为石灰的活性度。

2.1石灰活性度的测定方法

石灰活性度一般采用酸碱滴定法测定。 2.2石灰活性度指标

表征生石灰水化反应速度的一个指标，即在足时间内，以中和生石灰消化时产生的Ca（OH）2所消耗的4mol／L盐酸的毫升数表示。

2.3石灰的活性度的定义：

石灰的组织结构与煅烧温度和煅烧时间密切相关。影响石灰活性度的组织结构包括体积密度、气孔率、比表面积和CaO矿物的晶粒尺寸。晶粒越小，比表面积越大，气孔率越高，石灰活性就越高，化学反应能力就越强。

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2.4活性石灰的应用：

实践表明，这种石灰可以提高脱磷、脱硫效率80%，同时缩短冶炼时间，在3-5min之内可以完全与钢水中酸性物质反应完毕，而一般石灰的反应时间至少要6-10min。此外提高炉龄40%以上，炉料的消耗也降低5-8kg/t钢，以1000万t计算，每年节约1500万左右，生产效益显著。 2.5石灰活性度酸碱滴定法具体方法

称取粒度为1—5mm的试样25．0g，量取稍高于40±1度的水lO00mL，倒人 200OmL的大烧杯中。开动搅拌仪（转速250-300r/min），用温度计测量水温。待水温降到40±1度时，加酚酞指示剂溶液（酚酞指示剂的浓度为10g/L）l0滴，将试样一次倒入水中消化并开始计算时间。当消化开始呈红色时，用4N的盐酸滴定，直至红色消失。如又出现红色，则继续滴人盐酸，直至混合液中红色再消失。记录第l0分钟时盐酸消耗的毫升数。 2.6测定结果计算

活性度(％)=2*T·V， 式中：V—消耗的盐酸体积，mL。 T—盐酸的滴定系数。 盐酸滴定系数的确定如下：

称取2．0000g无水碳酸钠于300mL的锥形瓶中，加50mL煮沸的蒸馏水溶解，流水冷却，加3滴0.1％溴甲酚绿(1.0g/l)， 用4N的盐酸滴定至黄色，在电热板上加热，煮沸3分钟，取下，继续滴定至稳定的亮黄色为终点。记录消耗的毫升数。 T=2m/（105.99*4V*1000） 式中：T—盐酸的滴定系数； m—无水碳酸钠的质量，g； V—消耗盐酸的体积，mL；

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105．99——无水碳酸钠的分子量，g／mol；

三、石灰检测、使用的注意事项 (一)、石灰检测的注意事项

按照国家标准分析方法，从石灰送样时间，总样与分样化验室间的分析，制样等方面对分析结果的影响进行试验和探讨： ①发现吸潮的无规律性

②制样粒度的不均匀性是造成分析结果偏差的关键因素 1、送样时间的影响：

取样后，用密封加盖的镀锌桶盛样；

认为在现场取样后，90分钟内送样到化验室进行检测（迅速制样、化验）分析结果基本正常。

2两个化验室在检测同一份石灰分样时，不存在较大偏差。 3对于同一总样（未破碎）与分样（化验样）检测结果差异的主要原因：一方面是石灰吸水影响及吸水无规律的原因所致 另一方面是石灰制样的粒度大小不一（从0.X~10mm），无法保证样品粒度的均匀性，（一般粒度要求3~5mm ，采用颚式破碎机制样）。

2冶金石灰活性度的测定；

冶金石灰分析中，所测CaO含量包括活性CaO及非活性CaO总和。

2.1影响活性度测定准确性的几个因素 ①石灰成品的含粉率的影响

石灰含粉率高低虽不影响石灰中CaO量，但含粉率高的石灰会严重影响到石灰的水化速度（原因：粉灰吸潮，部分生成了Ca（OH）2、CaCO3。小颗粒石灰石煅烧过程反应速度快，可被加热到较高温度，同时又有较大接触面，使消石灰颗粒上形成矿物薄膜，使杂质含量偏高，因此石灰成品的含粉率（小于5mm）应小

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于5%。

②测试条件的影响

在测定中应严格控制测试条件：首先反应前水温必须严格控制，搅拌器速度须按标准调节，搅拌口位置要确保反应体系处于均匀搅拌状态；反应器容器的大小要严格按规定设置，滴定速度按标准操作。

③分析试剂盐酸浓度的影响

在分析标准中，4mol/L盐酸溶液并未指出需要标定，但在实际操作中用浓盐酸：水=2：1的比例稀释，很难保证浓度的准确性，何况不同的浓盐酸生产厂家其质量也会有差别因此用基准碳酸钠标定。 ④制样粒度的影响

石灰试样的粒度对石灰活性度影响较大，粒度越小，活性度越差，所以制样过程第一次破碎尽可能均匀，不要太小（≥5mm），然后经二分四缩分，继续破碎至1~5mm，大的可再次破碎并合样。特别指出的是，分析活性度和CaO必须为同一个试样。制好的试样必须放在磨口瓶内。 2.2具体执行标准：

YB/7042-1997 ；冶金石灰物理检测方法 GB/T3286.1-2000；石灰石、白云石化学分析方法 YB/T042-2004；冶金石灰标准 3、石灰质量对铁合金冶炼的影响

生产过程中石灰常常存在生烧、过烧、粉末过多、变潮粉化等问题，从而使配入量增加，冶炼指标恶化。 3.1石灰质量与配入量 ①生烧

生烧石灰，在冶炼过程中要发生分解： CaCO3==CaO+CO2 生烧部分石灰将失去重量为44%

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单位重量石灰因生烧而补加的量的计算（Y） CaO含量 C 生烧率 X

Y=C×X×44%/C×（1-C×X×44%）

=0.44X/(1-0.44CX) (1) 由公式（1）算得：当CaO含量为88.68%时，生烧率为9.69%和12.27%时，石灰的补加量为4.43%和5.67% 不同生烧率的补加量

生烧率 5% 10% 15% 20% 25% 30%

补加量 2.24% 4.58% 7.01% 9.54% 12.19% 14.95% ②变潮 在空气中，石灰极容易与水反应，发生水化反应，外观上粉化，由于机械的原因造成的石灰粉末更容易受潮，发生水化。即使在干燥季节，这种反应也是不可避免的。 CaO+H20==Ca(OH)2

这种变潮的石灰加入炉内后，在加热到580℃以上时会分解，失去水分，重量减少24.32%

单位重量石灰因变潮水化而补加的量： 石灰CaO的含量： C 变潮水化的石灰占总量 X 补加量 Y

Y=C×X×24.32%/C（1-C×X×24.32） =0.2432X/(1-0.2432CX)

不同水化比时每吨补加的灰量 水化比 10% 20% 30% 40% 50% 补加量 2.49% 5.08% 7.80% 10.65% 13.63%

如果粉化的石灰在空气中贮存时间过长，不但会继续增加粉化的比重，还会使粉化的石灰与空气中CO2反映，使Ca(OH)2成

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为CaCO3使CaO含量进一步降低。 另外：粉灰一般飞扬损失2%左右。

2013年3月15日

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技术部