CN103969144A

CN103969144A - 活性石灰中二氧化碳的测试方法和装置

Info

Publication number: CN103969144A
Application number: CN201310029936.2A
Authority: CN
Inventors: 贾会平
Original assignee: Shijiazhuang Xinhua Energy Environmental Protection Technology Co Ltd
Current assignee: Shijiazhuang Xinhua Energy Environmental Protection Technology Co Ltd
Priority date: 2013-01-28
Filing date: 2013-01-28
Publication date: 2014-08-06

Abstract

本发明涉及一种活性石灰中二氧化碳的测试方法和装置，装置包括螺旋升降支架、炉体、底座、质量控制箱、电源调节器、称重显示仪、温控仪和温度传感器。质量控制箱中设有电子天平，电子天平与称重显示仪电路连接。坩埚支杆穿过通孔至炉体的炉膛中，坩埚支杆的顶端装有坩埚托盘。测试步骤为：⑴校准电子天平；⑵坩埚内放入1g的石灰样品，并记录稳态的质量m1；⑶升温至150℃，恒温1h，记录质量m2；⑷升温至750℃，恒温1h；并记录质量m3；⑸升温至1050℃，恒温煅烧1h，记录质量m4；⑹计算二氧化碳、杂质和水分含量。本发明实现了活性石灰二氧化碳测试的自动化操作，避免了人为误差，提高了测量结果的准确性。

Description

活性石灰中二氧化碳的测试方法和装置

技术领域

本发明属于化工材料性能测试技术领域，涉及活性石灰的质量性能测试，具体涉及一种活性石灰中二氧化碳的测试方法和装置。

背景技术

活性石灰作为一种“造渣剂”不仅影响着钢水的冶炼过程，还直接影响着钢水的质量，活性石灰取代普通石灰做造渣剂可以加快冶炼造渣速度、降低吨钢石灰消耗、减少杂质带入、提高钢水的质量，给企业带来了显著的经济效益。

评价活性石灰质量的一个重要指标是石灰的生过烧率。生烧是指石灰石原料未完全分解，残存部分碳酸钙成分；过烧是指石灰石煅烧过度，石灰严重致密，晶粒长大，比表面积减小。两种情况均会造成石灰活性降低，影响石灰在冶炼过程中的使用性能。通常用石灰中二氧化碳含量表征石灰的生过烧率。

现有技术测试活性石灰中二氧化碳含量有两种方法，其一是：灼烧一定质量的活性石灰，其中的生烧部分发生分解，产生二氧化碳，石灰质量的减小，通过测量灼烧前后的质量变化判断活性石灰中的碳酸钙含量，得出活性石灰中的二氧化碳含量。其二是：试料用磷酸分解，以脱除二氧化碳的干燥空气做载气，生成的二氧化碳用烧碱石棉吸收，根据其增加的质量，计算二氧化碳的质量。该方法过程繁琐，控制难度较大，试验过程中容易出现错误和误差。以上两种方法的不足是：（1）手动操作，容易产生人为错误和误差；（2）活性石灰质量测量之前暴露在空气中，容易造成石灰的吸潮，导致实际测量质量的增加，影响测量结果的准确性；（3）不能及时的反应质量的变化；（4）试验的重复性差。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种活性石灰中二氧化碳的测试方法，以减少人为误差，提高活性石灰中二氧化碳的测试的准确性和自动化程度。本发明的另一目的是提供一种测定活性石灰中二氧化碳的装置。

本发明活性石灰中二氧化碳的测试方法，测试步骤为：

⑴校准电子天平，使其达到稳定的状态；

⑵坩埚内放入1g的石灰样品，将坩埚置于电子天平上部的坩埚托盘上，称重并记录稳态的质量m1；

⑶调节温控仪，升温至150℃，恒温1h进行除湿；质量恒定后称重，记录质量m2；

⑷调节温控仪，升温至750℃，恒温1h；质量恒定后称重，记录质量m3；

⑸调节温控仪，继续升温至1050℃，恒温1h，对石灰进行煅烧；质量恒定后称重，记录质量m4；

⑹通过如下式⑴、⑵、⑶计算二氧化碳、杂质和水分含量：

S_CO2= （m3-m4）×100/m1 ⑴

Z= (m2-m3)×100/m1 ⑵

H= （m1-m2）×100/m1 ⑶

S_CO2为活性石灰中二氧化碳的含量,%；Z为活性石灰中杂质的含量,%；H为活性石灰中水分含量,%。

本发明活性石灰中二氧化碳的测试装置，包括螺旋升降支架、炉体和底座。装置设有质量控制箱、电源调节器、称重显示仪、温控仪和温度传感器。质量控制箱位于底座的下部，质量控制箱中设有电子天平，电子天平与称重显示仪电路连接。底座中心设有通孔，电子天平上部装有坩埚支杆，坩埚支杆穿过通孔至炉体的炉膛中，坩埚支杆的顶端装有坩埚托盘。温控仪与电源调节器电路连接，温度传感器与温控仪连接，电源调节器与炉体的电炉丝连接。

温度传感器为热电偶或热电阻。电子天平的精度为0.1mg。

本发明利用工业自动化的原理采用全自动的测试方法，通过微处理器和程序控制的方式进行试验。通过温控仪控制炉体的升温，升温曲线按照试验要求设定，完成从室温到1200℃样品的除湿、除杂、煅烧及保温过程。质量控制箱体内部的电子天平称量和记录试验各阶段的质量数据，连续测试质量变化情况，全过程监测煅烧炉体内石灰的质量的变化情况。

本发明活性石灰中二氧化碳的测试方法和装置的有益效果是：①实现了活性石灰二氧化碳测试的自动化操作，避免了以往测试过程中的人为误差；②整个测试过程连续进行，避免了各环节石灰暴露在空气中吸潮，减少了环境对测量结果的影响；③烘干、除杂、煅烧一步自动完成，即时显示测试过程中质量变化，便于观察，④测试装置为活性石灰的二氧化碳测试提供了条件。⑤提高了测量结果的准确性，测试的重复性误差小于0.1%，远低于国家标准0.3%的允许误差。

附图说明

图1为本发明测定活性石灰中二氧化碳测试装置的示意图。

其中：

1—螺旋升降支架、2—炉体、3—底座、4—电子天平、5—坩埚支杆、6—坩埚托盘、7—坩埚、8—质量控制箱、9—称重显示仪、10—电源调节器、11—温控仪、12—温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细描述。

本发明活性石灰中二氧化碳的测试装置如图1所示，包括螺旋升降支架1、炉体2、底座3、质量控制箱8、电源调节器10、称重显示仪9、温控仪11和温度传感器12。质量控制箱位于底座的下部，质量控制箱中设有电子天平4，电子天平与称重显示仪9电路连接。底座中心设有通孔，电子天平上部装有坩埚支杆5，坩埚支杆穿过通孔至炉体的炉膛中，坩埚支杆的顶端装有坩埚托盘6。温控仪11与电源调节器10电路连接，温度传感器与温控仪连接，电源调节器与炉体的电炉丝连接。温度传感器为热电偶，电子天平的精度为0.1mg。

活性石灰中二氧化碳的测试步骤为

⑴校准电子天平4，使其达到稳定的状态；

⑵坩埚7内放入1g的石灰样品，将坩埚置于电子天平上部的坩埚托盘6上，称重并记录稳态的质量m1；

⑶调节温控仪11，升温至150℃，恒温1h进行除湿；质量恒定后称重，记录质量m2；

⑷调节温控仪11，升温至750℃，恒温1h；质量恒定后称重，记录质量m3；

⑸调节温控仪11，继续升温1050℃，恒温1h，对石灰进行煅烧；质量恒定后称重，记录质量m4；

⑹通过如下式⑴、⑵、⑶计算二氧化碳、杂质和水分含量：

二氧化碳含量S_CO2= （m3-m4）×100/m1 ⑴

杂质含量Z= (m2-m3)×100/m1 ⑵

水分含量H=（m1-m2）×100/m1 ⑶

表1为一组利用本发明测试方法和装置测定活性石灰中二氧化碳、水和杂质的数据。

表1为二氧化碳的测试方法和装置测定的数据

Claims

1.一种活性石灰中二氧化碳的测试方法，测试步骤如下：

⑴校准电子天平（4），使其达到稳定的状态；

⑵坩埚（7）内放入1g的石灰样品，将坩埚置于电子天平上部的坩埚托盘6上，称重并记录稳态的质量m1；

⑶调节温控仪（11），升温至150℃，恒温1h进行除湿；质量恒定后称重，记录质量m2；

⑷调节温控仪（11），升温至750℃，恒温1h；质量恒定后称重，记录质量m3；

⑸调节温控仪（11），继续升温至1050℃，恒温1h，对石灰进行煅烧；质量恒定后称重，记录质量m4；

⑹通过如下式⑴、⑵、⑶计算二氧化碳、杂质和水分含量：

S_CO2= （m3-m4）×100/m1 ⑴

Z= (m2-m3)×100/m1 ⑵

H = （m1-m2）×100/m1 ⑶

2.一种活性石灰中二氧化碳的测试装置，包括螺旋升降支架（1）、炉体（2）和底座（3），其特征是：所述装置设有质量控制箱（8）、电源调节器（10）、称重显示仪（9）、温控仪（11）和温度传感器（12）；所述质量控制箱位于底座的下部，质量控制箱中设有电子天平（4），电子天平与称重显示仪（9）电路连接；所述底座中心设有通孔，电子天平上部装有坩埚支杆（5），坩埚支杆穿过通孔至炉体的炉膛中，坩埚支杆的顶端装有坩埚托盘（6）；所述温控仪（11）与电源调节器（10）电路连接，温度传感器与温控仪连接，电源调节器与炉体的电炉丝连接。

3.根据权利要求2所述的活性石灰中二氧化碳的测试装置，其特征是：所述温度传感器（12）为热电偶或热电阻。

4.根据权利要求2所述的活性石灰中二氧化碳的测试装置，其特征是：电子天平（4）的精度为0.1mg。