活性石灰生产技术

第1篇活性石灰生成过程基础理论
第1章活性石灰生成的基本理论2
1.1CaCO3分解反应热力学2
1.1.1CaCO3分解反应的ΔrG计算2
1.1.2CaCO3的开始分解温度与沸腾分解温度4
1.2极小颗粒CaCO3的分解平衡研究9
1.3CaCO3的分解反应动力学12
1.3.1CaCO3的分解反应动力学的物理模型13
1.3.2CaCO3分解制备活性石灰的未反应核模型14
1.3.3外扩散为限制环节时的反应模型15
1.3.4CO2在固相产物层中的内扩散为限制环节17
1.3.5界面化学反应为限制环节时分解反应速率20
1.3.6内、外扩散混合控速时分解反应速率21
参考文献24
第2章石灰石中CaCO3的分解机理25
2.1CaCO3分解反应的热分析研究方法26
2.1.1热分析曲线动力学分析26
2.1.2反应机理函数的推断31
2.1.3利用热分析方法对碳酸钙分解研究进展33
2.2轻烧石灰石煅烧的分解机理34
2.2.1轻烧石灰石CaCO3分解的热重分析35
2.2.2轻烧样品煅烧前后的扫描电镜分析37
2.2.3轻烧工艺下碳酸钙分解动力学的研究40
2.3过烧石灰石中CaCO3煅烧分解反应机理42
2.3.1过烧后所得石灰样品微观结构的分析42
2.3.2过烧石灰石中CaCO3热分解的热重曲线45
2.4石灰石中二氧化硅含量对分解的影响47
2.4.1实验方法及结果47
2.4.2碳酸钙中SiO2含量为0.76%时的分析52
2.4.3碳酸钙中SiO2含量为1.83%时的分析53
2.4.4碳酸钙中SiO2含量为2.50%时的分析54
2.5石灰石的粒度对碳酸钙分解速率的影响57
2.5.1实验方法及结果57
2.5.2利用Kissinger法求动力学参数64
2.5.3利用双外推法确定不同粒度的石灰石中钛酸钙分解的活化能69
2.5.4不同粒度石灰石分解的最概然机理函数的确定78
2.5.5石灰石分解反应速率限制性环节分析91
参考文献94
第2篇活性石灰的制备工艺
第3章石灰的活性度98
3.1石灰的活性度与物理化学98
3.2活性度的测量方法99
3.2.1粗粒滴定法100
3.2.2消化速率法101
3.3活性石灰的理论活性度的计算103
3.3.1纯CaCO3分解后得到的活性石灰的理论活性度的计算103
3.3.2含有杂质组分的CaCO3制备的活性石灰理论活性度计算104
3.4对石灰活性度的影响因素106
3.4.1石灰活性度与微观结构的关系106
3.4.2煅烧设备对活性度的影响108
3.4.3石灰石矿对活性度的影响110
3.4.4其他因素对活性度的影响111
参考文献111
第4章活性石灰生产工艺112
4.1活性石灰生产工艺的实验室研究112
4.1.1实验方法112
4.1.2不同预热温度时石灰石的煅烧实验结果113
4.1.31050℃恒温条件下的保温实验数据114
4.1.4石灰石的煅烧过程最佳温度研究114
4.2回转窑生产活性石灰工艺的模拟实验127
4.3活性石灰烧制过程其他元素与活性度关系的数学模型129
4.3.1低MgO含量的石灰石为原料的活性石灰数学模型130
4.3.2高MgO含量的石灰石为原料的活性石灰数学模型133
4.4石灰活性度与石灰中CaO含量的关系136
4.4.1低MgO含量石灰中石灰活性度与CaO含量的关系136
4.4.2高MgO含量石灰中石灰活性度与CaO含量的关系140
4.5石灰活性度与SiO2含量的关系145
4.5.1低MgO含量石灰中石灰活性度与SiO2含量的关系146
4.5.2高MgO含量石灰中石灰活性度与SiO2含量的关系148
4.6石灰活性度与S含量的关系150
4.6.1低MgO含量石灰中石灰活性度与S含量的关系151
4.6.2高MgO含量石灰中石灰活性度与S含量的关系152
4.7石灰活性度与理论活性度的百分比影响因素的数
学模型156
4.7.1低MgO含量时石灰活性度百分比影响因素的数学模型156
4.7.2高MgO含量的石灰活性度百分比影响因素的数学模型158
参考文献159
第5章活性石灰生产设备160
5.1回转窑生产活性石灰160
5.1.1回转窑生产活性石灰的设计160
5.1.2回转窑产品品种及工艺技术方案162
5.1.3回转窑生产活性石灰各部分描述163
5.1.4回转窑公用工程和辅助设施166
5.1.5自动化控制170
5.2套筒窑171
5.2.1套筒窑的结构171
5.2.2套筒窑的工艺流程175
5.2.3套筒窑的主要工艺参数177
5.3麦尔兹窑179
5.3.1麦尔兹窑的原理及技术特点179
5.3.2麦尔兹窑的结构180
5.4石灰石煅烧的理论能耗及几种主要窑炉的对比182
5.4.1石灰石分解得到1t CaO的理论能耗计算182
5.4.2对几种生产活性石灰设备的总体评价184
参考文献186
第3篇活性石灰的应用
第6章活性石灰的应用188
6.1活性石灰在烧结工艺中的应用188
6.1.1活性石灰强化烧结过程的机理188
6.1.2活性石灰对烧结矿的细微结构的影响191
6.1.3活性度与烧结矿微观结构193
6.1.4活性石灰的添加方法及对烧结性能的影响195
6.1.5活性石灰在钒钛磁铁矿烧结中的应用198
6.2活性石灰在铁水预处理脱硫过程中的应用200
6.2.1KR法脱硫反应热力学201
6.2.2KR法脱硫反应动力学206
6.2.3KR法脱硫工艺流程209
6.2.4采用活性石灰的KR法脱硫的数学模型210
6.3活性石灰在炼钢过程中的应用212
6.3.1活性石灰在炼钢中的反应机理212
6.3.2活性石灰在炼钢渣中的溶解214
6.3.3活性石灰代替普通石灰的技术经济及效果分析219
6.4铁水喷吹活性石灰与颗粒镁复合脱硫220
6.4.1铁水中喷入石灰颗粒脱硫反应速率221
6.4.2金属镁脱硫动力学222
6.4.3活性石灰?镁复合喷吹脱硫过程计算227
6.4.4利用活性石灰?镁粒复合喷吹脱硫的数学模型238
参考文献245