[發明專利]活性石灰中二氧化碳的測試方法和裝置

在審

• 申請號: 201310029936.2
• 申請日: 2013-01-28
• 公開（公告）號: CN103969144A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 賈會平
• 申請（專利權）人: 石家莊新華能源環?？萍脊煞萦邢薰?/a>
• 主分類號: G01N5/04
• 分類號: G01N5/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于化工材料性能測試技術領域，涉及活性石灰的質量性能測試，具體涉及一種活性石灰中二氧化碳的測試方法和裝置。

背景技術

活性石灰作為一種“造渣劑”不僅影響著鋼水的冶煉過程，還直接影響著鋼水的質量，活性石灰取代普通石灰做造渣劑可以加快冶煉造渣速度、降低噸鋼石灰消耗、減少雜質帶入、提高鋼水的質量，給企業帶來了顯著的經濟效益。

評價活性石灰質量的一個重要指標是石灰的生過燒率。生燒是指石灰石原料未完全分解，殘存部分碳酸鈣成分；過燒是指石灰石煅燒過度，石灰嚴重致密，晶粒長大，比表面積減小。兩種情況均會造成石灰活性降低，影響石灰在冶煉過程中的使用性能。通常用石灰中二氧化碳含量表征石灰的生過燒率。

現有技術測試活性石灰中二氧化碳含量有兩種方法，其一是：灼燒一定質量的活性石灰，其中的生燒部分發生分解，產生二氧化碳，石灰質量的減小，通過測量灼燒前后的質量變化判斷活性石灰中的碳酸鈣含量，得出活性石灰中的二氧化碳含量。其二是：試料用磷酸分解，以脫除二氧化碳的干燥空氣做載氣，生成的二氧化碳用燒堿石棉吸收，根據其增加的質量，計算二氧化碳的質量。該方法過程繁瑣，控制難度較大，試驗過程中容易出現錯誤和誤差。以上兩種方法的不足是：（1）手動操作，容易產生人為錯誤和誤差；（2）活性石灰質量測量之前暴露在空氣中，容易造成石灰的吸潮，導致實際測量質量的增加，影響測量結果的準確性；（3）不能及時的反應質量的變化；（4）試驗的重復性差。

發明內容

為克服上述現有技術的不足，本發明提供一種活性石灰中二氧化碳的測試方法，以減少人為誤差，提高活性石灰中二氧化碳的測試的準確性和自動化程度。本發明的另一目的是提供一種測定活性石灰中二氧化碳的裝置。

本發明活性石灰中二氧化碳的測試方法，測試步驟為：

⑴校準電子天平，使其達到穩定的狀態；

⑵坩堝內放入1g的石灰樣品，將坩堝置于電子天平上部的坩堝托盤上，稱重并記錄穩態的質量m1；

⑶調節溫控儀，升溫至150℃，恒溫1h進行除濕；質量恒定后稱重，記錄質量m2；

⑷調節溫控儀，升溫至750℃，恒溫1h；質量恒定后稱重，記錄質量m3；

⑸調節溫控儀，繼續升溫至1050℃，恒溫1h，對石灰進行煅燒；質量恒定后稱重，記錄質量m4；

⑹通過如下式⑴、⑵、⑶計算二氧化碳、雜質和水分含量：

S_CO2= （m3-m4）×100/m1⑴

Z= (m2-m3)×100/m1 ⑵

H= （m1-m2）×100/m1⑶

S_CO2為活性石灰中二氧化碳的含量,%；Z為活性石灰中雜質的含量,%；H為活性石灰中水分含量,%。

本發明活性石灰中二氧化碳的測試裝置，包括螺旋升降支架、爐體和底座。裝置設有質量控制箱、電源調節器、稱重顯示儀、溫控儀和溫度傳感器。質量控制箱位于底座的下部，質量控制箱中設有電子天平，電子天平與稱重顯示儀電路連接。底座中心設有通孔，電子天平上部裝有坩堝支桿，坩堝支桿穿過通孔至爐體的爐膛中，坩堝支桿的頂端裝有坩堝托盤。溫控儀與電源調節器電路連接，溫度傳感器與溫控儀連接，電源調節器與爐體的電爐絲連接。

溫度傳感器為熱電偶或熱電阻。電子天平的精度為0.1mg。

本發明利用工業自動化的原理采用全自動的測試方法，通過微處理器和程序控制的方式進行試驗。通過溫控儀控制爐體的升溫，升溫曲線按照試驗要求設定，完成從室溫到1200℃樣品的除濕、除雜、煅燒及保溫過程。質量控制箱體內部的電子天平稱量和記錄試驗各階段的質量數據，連續測試質量變化情況，全過程監測煅燒爐體內石灰的質量的變化情況。

本發明活性石灰中二氧化碳的測試方法和裝置的有益效果是：①實現了活性石灰二氧化碳測試的自動化操作，避免了以往測試過程中的人為誤差；②整個測試過程連續進行，避免了各環節石灰暴露在空氣中吸潮，減少了環境對測量結果的影響；③烘干、除雜、煅燒一步自動完成，即時顯示測試過程中質量變化，便于觀察，④測試裝置為活性石灰的二氧化碳測試提供了條件。⑤提高了測量結果的準確性，測試的重復性誤差小于0.1%，遠低于國家標準0.3%的允許誤差。

附圖說明

圖1為本發明測定活性石灰中二氧化碳測試裝置的示意圖。

其中：

1—螺旋升降支架、2—爐體、3—底座、4—電子天平、5—坩堝支桿、6—坩堝托盤、7—坩堝、8—質量控制箱、9—稱重顯示儀、10—電源調節器、11—溫控儀、12—溫度傳感器。