生石灰主要特性和作用

生石灰主要特性和作用
生石灰是石灰石经高温煅烧而成的，化学反应方程式为CaCO3＝CaO
＋CO2。

900℃下，CaCO3热分解产生101.325KPa的CO2。

实际生产中为加快石灰石的分解，将煅烧温度提高到1000～1100℃，由于石灰石原料粒度不均匀和煅烧温度分布不均匀等原因，产品生石灰常有生烧和过烧现象。

1、生石灰的生烧、灼减、过烧
生石灰的生烧指未分解的石灰石，难溶于水，与水不发生化学反应，当有CO2存在时，发生化合反应CaCO3＋CO2＋H20＝Ca(HCO3)2。

生烧率指未分解的石灰石质量G石灰石占生石灰总质量G生石灰的百分数。

灼减指生石灰被加热到1000℃左右，完全灼烧后失去的质量占生石灰总质量的百分数。

生石灰灼减一是由于存在残余未分解的CaCO3，二是由于生石灰吸收了大气中的水分和CO2。

因烧结用的生石灰存储在料仓内且用密封罐车输送、压缩空气或氮气打入烧结配料仓，吸收大气中的水分和CO2极少可忽略不计，所以生石灰灼减几乎是残余未分解CaCO3灼烧后放出的CO2量G CO2占生石灰总质量G生石灰的百分数。

由生烧率K＝（G石灰石÷G生石灰）×100%，灼减η＝（G CO2÷G生石灰）×100%推导出
生烧率K＝（G石灰石÷G CO2）灼减η＝（100÷44）灼减η＝2.273灼减η
（CaCO3分子量为100，CO2分子量为44）
生石灰灼减高，则生烧率高，表明有较多的CaCO3未完全煅烧分解生成CaO，粘结力差。

生石灰的过烧指石灰石煅烧过程中由于局部温度过高，与硅酸盐互相熔融生成的硬块和消化很慢的石灰，短时间内不能被水化。

过烧石灰结构致密气孔率低，表面常包覆一层熔融物，活性度差，水化很慢。

生石灰生烧率和过烧率之和小于15%，能充分发挥提高料温、强化制粒等作用。

2、生石灰的活性度
1）生石灰活性体积检测
CaO＋H2O＝Ca(OH)2生石灰水化反应式Ca(OH)2＋2HCl＝CaCl2＋2H2O 水化产物与盐酸中和反应式
（1）称取1～5mm生石灰试样50g，放入干燥器中备用。

（2）量取40±1℃水2000ml倒入3000ml烧杯中，开启搅拌器，用温度计测水温。

（3）烧杯中加酚酞指示剂8～10滴，将生石灰试样一次倒入水中消化并开始计时。

（4）消化开始呈红色时用4N的HCl滴定直到红色消失，又出现红色时继续滴入4N的HCl，直到混合液中红色再消失，如此往复操作，记录10min内消耗4N的HCl总毫升数，即为生石灰活性体积。

2）生石灰活性度计算
生石灰活性度＝0.112V÷GC＝0.112V÷50C
式中0.112——换算系数
V——生石灰活性体积，ml
G——生石灰试样质量，50g
C——生石灰CaO含量，%
生石灰活性度表征一定质量（50g）的生石灰中CaO水化反应后生成Ca(OH)2，在10min内用4N的HCl中和Ca(OH)2所消耗的毫升数，反映生石灰水化反应性能。

3、如何目测判断生石灰CaO含量
观察生石灰的颜色，颜色越白，CaO含量越高。

称量生石灰质量，相同体积生石灰质量越轻，CaO含量越高。

水洗生石灰，水洗后残留量越少，生烧率和过烧率越低，CaO含量越高。

生石灰水化反应越强烈，水温升高越多，生石灰CaO含量越高。

4、生石灰强化烧结过程（生石灰代替石灰石的优点）
1）亲水胶体作用和凝聚作用：生石灰中的氢氧化钙（Ca(OH)2）具有亲水性，能够与水形成胶体，形成胶体溶液。

这种亲水胶体作用和凝聚作用可以增强料球的强度和密度。

在烧结过程中，生石灰与湿润的矿石颗粒结合，形成胶体，使颗粒之间的接触面积增大，从而增强了料球的结合力和密度。

2）增加湿容量，减小料球破坏：生石灰具有较高的吸湿性，可以增加混合料的湿容量。

湿容量是指混合料中吸湿物质的含水量。

增加湿容量可以使混合料更加湿润，减小料球在烧结过程中的破坏。

此外，湿润的混合料也更易于形成均匀的料层，有利于烧结过程的进行。

3）热稳定性好，保护料球不被破坏：生石灰具有良好的热稳定性，能够在高温条件下保持稳定。

在烧结过程中，生石灰能够形成一层保护膜，覆盖在料球表面，起到保护料球不被破坏的作用。

这层保护膜能够防止料球表面的颗粒粘结和烧结过程中的熔融，从而保持料球的完整性和稳定性。

4）生石灰遇水消化放热，提高混合料温度，减小料层阻力：生石灰与水反应时会放热，这个过程称为消化。

在烧结过程中，生石灰与混合料中的水分发生消化反应，释放出热量，提高混合料的温度。

提高混合料的温度可以减小料层的阻力，促进烧结过程的进行。

5）生石灰消化成消石灰产生H+和OH-是碳素燃烧催化剂：生石灰在消化过程中会转化为氢氧化钙（Ca(OH)2），产生H+和OH-离子。

这些离子可以作为碳素燃烧的催化剂，促进烧结料中碳的燃烧反应。

碳的燃烧是烧结过程中的重要步骤，能够提供所需的热量和活性气体，加快烧结速度，提高烧结生产率。

综上所述，生石灰在烧结过程中具有亲水胶体作用和凝聚作用、增加湿容量、热稳定性好、提高混合料温度、促进碳的燃烧等作用，从而能够增强料球的强度和密度，减小料球的破坏，加快烧结速度，提高烧结生产率。

因此，生石灰是铁矿粉烧结必不可少的碱性熔剂，活性度高的生石灰是强化烧结过程的有效途径之一，对烧结提高产量改善质量有显著的正面影响。

在铁矿石烧结过程中，合理使用生石灰可以起到重要的作用。

5、使用生石灰注意事项
使用生石灰时需要注意以下几点：
1）生石灰配比适宜：在使用生石灰时，需要根据具体工艺要求和使用场景，合理确定生石灰的配比。

配比过高或过低都会影响生石灰的效果和使用效果。

一般来说，配比过高会导致浪费和成本增加，配比过低则会影响生石灰的作用效果。

2）生石灰在特定工艺段内完成消化：生石灰在使用过程中需要有足够的时间进行消化反应。

消化反应是指生石灰与其他物质发生化学反应，释放出热量和产生新的化合物。

因此，在使用生石灰时，需要根据具体工艺要求，确保生石灰能在特定工艺段内充分完成消化反应。

3）生石灰活性体积适宜：生石灰活性体积是指生石灰中有效的活性成分的体积比例。

活性体积越高，生石灰的作用效果越好。

因此，在
选择生石灰时，需要注意选择具有适宜活性体积的产品，以确保生石灰的活性成分能够充分发挥作用。

4）生石灰在运输储存过程中避免受潮，防止失去CaO作用和污染环境：生石灰在运输和储存过程中需要注意防止受潮。

因为生石灰会与水反应，产生氢氧化钙，失去CaO的作用。

同时，受潮的生石灰会变得粘稠，不易使用。

此外，生石灰还会释放出腐蚀性气体，对环境造成污染。

因此，在运输和储存生石灰时，需要采取适当的防护措施，确保生石灰保持干燥，并避免对环境造成污染。

总之，使用生石灰时需要注意配比适宜、消化反应充分、活性体积适宜以及避免受潮和污染环境等问题。

这样才能确保生石灰能够发挥最佳效果，并保证使用过程的安全和环境的保护。