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第2期 郭汉杰等：治金活性石灰烧制过程最佳工艺制度 .149 实验设计在四个预热温度下，选取二个预热时 2实验结果及讨论 间，五个煅烧温度和四个煅烧保温时间， (a)预热温度为600℃，升高到预热温度的时 2.1预热温度为600℃时石灰活性度的变化规律 间为45min,快速升温到不同的煅烧温度(1000， 预热温度为600℃，预热时间为45min,在不同 1100,1150,1200和1250℃)，在每一个煅烧温度 的煅烧温度和煅烧时间下的活性度曲线如图1(a)· 下，分别保温5,10,15和20min,共20次实验 由图中可见：煅烧温度为1150℃时活性石灰的活性 (b)预热温度仍为600℃，升高到预热温度的 度出现了最高值：在此温度下，保温10,15和20min 时间变为60min,重复实验(a) 的活性度差别不大，保温5min的活性度较低。当煅 (c)改变预热温度为700,800和900℃，重复以 烧温度为1000℃时，即使煅烧保温20min,石灰的 上实验(a)和(b) 活性度依然低于煅烧温度1150℃时的值，说明此温 1.2实验方法 度下煅烧20min石灰石仍然处于未烧透阶段，当煅 (1)用破碎机将采来的石灰石试样破碎到粒度 烧温度为1200℃时，即使煅烧保温只有5min,石灰 20~30mm之间. 的活性度也明显低于1150℃时的值，说明此温度已 (2)用清水冲洗去除试样表面灰尘，放入烘箱 经使试样处于过烧阶段，在此次的20炉实验中，活 中烘干 性度最高值出现在煅烧温度为1150℃，煅烧保温时 (3)称取90g的样品4份，分别放入四个不同 间为l5min处，活性度达406mL. 的刚玉坩埚中， 预热温度为600℃，预热时间为60min,在不同 (4)将四个刚玉坩埚放入箱式电阻炉的恒温 的煅烧温度和煅烧保温时间下的活性度曲线如 带，以保持四个刚玉坩埚处于同一温度 图1(b)所示，由图中可见达到石灰的最高活性度 (5)接通电阻炉电源，按以上实验设计要求的 所需要的煅烧温度1100℃时即可，且在1100~ 预热时间，将试样加热到预热温度，然后快速加热到 1150℃都是活性石灰的最高活性度的温度区间. 煅烧温度，保温5min,取出一个样品，冷却后进行活 说明随着预热时间延长，最高活性度所对应的煅烧 性度分析，活性度的分析依据国标提供的方法)]， 温度范围变宽，在煅烧时间为5min时，这个范围更 (6)保温10,15和20min,分别取出第2个，第 宽，为1100~1200℃.此次实验的最高活性度出现 3个，第4个试样，重复过程(5)， 在预热时间60mim,煅烧温度1100℃，授烧时间15 500- 500 (a) (b) 400 400 300 300 200 ◆-保温5min 200 ◆一保温5min 。一保温10min ■一保温10min 100 ☆一保温15min 100 △保温15min -米一保温20min *一保温20min 1000 1100115012001250 1000 1100115012001250 煅烧温度℃ 煅烧温度/℃ 图1预热温度为6O0℃时殿烧温度与石灰活性度的关系.(a)预热时间45min:(b)预热时间60min Fig-I Relationship between calcination temperature and lime activity at the pre-heating temperature of 600C:(a)pre-heating time 45min:(b) pre-heating time 60min min处，石灰的活性度为387mL 预热温度为700℃，预热时间为60min,在不同 2.2预热温度为700℃时石灰活性度的变化规律 的煅烧温度和保温时间下的活性度曲线如图2()· 预热温度为700℃，预热时间为45min,在不同 可以看出，不管煅烧期保温时间是多少，最高活性度 的煅烧温度和保温时间下的活性度曲线如图2(a) 对应的煅烧温度范围都为1100~1150℃，这进一 由图中可见：在保温时间为15和20min,活性石灰 步验证了增加预热时间，活性度的最高点所对应的 的活性度最高值所需煅烧温度的范围为1100~1 煅烧温度范围变为1100~1150℃，并且和煅烧时 150℃；但在保温时间5和10min,活性度最高值仅 间的关系也变得不很明显，这组实验石灰的活性度 出现在煅烧温度为1150℃时. 的最好条件是：预热时间45min,煅烧温度1150℃，实验设计在四个预热温度下选取二个预热时 间五个煅烧温度和四个煅烧保温时间． （a） 预热温度为600℃升高到预热温度的时 间为45min快速升温到不同的煅烧温度（1000 110011501200和1250℃）在每一个煅烧温度 下分别保温51015和20min共20次实验． （b） 预热温度仍为600℃升高到预热温度的 时间变为60min重复实验（a）． （c） 改变预热温度为700800和900℃重复以 上实验（a）和（b）． 1∙2 实验方法 （1） 用破碎机将采来的石灰石试样破碎到粒度 20～30mm 之间． （2） 用清水冲洗去除试样表面灰尘放入烘箱 中烘干． （3） 称取90g 的样品4份分别放入四个不同 的刚玉坩埚中． （4） 将四个刚玉坩埚放入箱式电阻炉的恒温 带以保持四个刚玉坩埚处于同一温度． （5） 接通电阻炉电源按以上实验设计要求的 预热时间将试样加热到预热温度然后快速加热到 煅烧温度保温5min取出一个样品冷却后进行活 性度分析．活性度的分析依据国标提供的方法［3］． （6） 保温1015和20min分别取出第2个第 3个第4个试样重复过程（5）． 2 实验结果及讨论 2∙1 预热温度为600℃时石灰活性度的变化规律 预热温度为600℃预热时间为45min在不同 的煅烧温度和煅烧时间下的活性度曲线如图1（a）． 由图中可见：煅烧温度为1150℃时活性石灰的活性 度出现了最高值；在此温度下保温1015和20min 的活性度差别不大保温5min 的活性度较低．当煅 烧温度为1000℃时即使煅烧保温20min石灰的 活性度依然低于煅烧温度1150℃时的值说明此温 度下煅烧20min 石灰石仍然处于未烧透阶段．当煅 烧温度为1200℃时即使煅烧保温只有5min石灰 的活性度也明显低于1150℃时的值说明此温度已 经使试样处于过烧阶段．在此次的20炉实验中活 性度最高值出现在煅烧温度为1150℃煅烧保温时 间为15min 处活性度达406mL． 预热温度为600℃预热时间为60min在不同 的煅烧温度和煅烧保温时间下的活性度曲线如 图1（b）所示．由图中可见达到石灰的最高活性度 所需要的煅烧温度1100℃时即可且在1100～ 1150℃都是活性石灰的最高活性度的温度区间． 说明随着预热时间延长最高活性度所对应的煅烧 温度范围变宽在煅烧时间为5min 时这个范围更 宽为1100～1200℃．此次实验的最高活性度出现 在预热时间60min煅烧温度1100℃煅烧时间15 图1 预热温度为600℃时煅烧温度与石灰活性度的关系．（a） 预热时间45min；（b） 预热时间60min Fig．1 Relationship between calcination temperature and lime activity at the pre-heating temperature of 600℃：（a） pre-heating time45min；（b） pre-heating time60min min 处石灰的活性度为387mL． 2∙2 预热温度为700℃时石灰活性度的变化规律 预热温度为700℃预热时间为45min在不同 的煅烧温度和保温时间下的活性度曲线如图2（a）． 由图中可见：在保温时间为15和20min活性石灰 的活性度最高值所需煅烧温度的范围为1100～1 150℃；但在保温时间5和10min活性度最高值仅 出现在煅烧温度为1150℃时． 预热温度为700℃预热时间为60min在不同 的煅烧温度和保温时间下的活性度曲线如图2（b）． 可以看出不管煅烧期保温时间是多少最高活性度 对应的煅烧温度范围都为1100～1150℃这进一 步验证了增加预热时间活性度的最高点所对应的 煅烧温度范围变为1100～1150℃并且和煅烧时 间的关系也变得不很明显．这组实验石灰的活性度 的最好条件是：预热时间45min煅烧温度1150℃ 第2期 郭汉杰等： 冶金活性石灰烧制过程最佳工艺制度 ·149·