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石灰窑中烧石灰的反应


石灰窑煅烧是石灰的主要设备之一,煅烧工艺是将石灰石中的碳酸钙在高温下分解释放二氧化碳,产生氧化钙的化学反应,将石灰石生产成生石灰的过程。

石灰石煅烧分解过程是一个强吸热反应,在常压下石灰石加热到900℃左右便分解为生石灰(主要成分是CaO)和二氧化碳,其热化学方程式如下:
CaCO3--------CaO+CO2 ↑

碳酸钙的超始分解温度为530℃,此时,二氧化碳在空气中的分压刚好等于大气中CO2分压29.43Pa,900℃时,碳酸钙表面的CO2分压达98.1kPa,即900℃即为碳酸钙在1atm时的分解温度,此时分解反应剧烈。
 
石灰窑设备的安装现场图


石灰石的煅烧过程中,热量总是由表及里进行传递,碳酸钙的分解也是由表及里依次进行,如果煅烧温度为1050℃,即石灰石表面温度为1050℃,但热量在由表及里传递的过程中存在着温度梯度,即温度差,只有当石灰石内核温度大于900℃时,石灰石才算分解完全。否则,如果石灰石内核温度没有达到900℃就从窑中卸出来,就形成生烧。在石灰石的内部核心温度达到900℃,石灰石完全分解出CO2后,如果温度继续升高,即在煅烧区停留时间继续延长,就可能产生过烧。石灰过烧后,其结晶单元将逐渐按规则排列整齐,其体积比轻烧石灰的体积将缩小43%,且表面发黑,具有硬度大、密度大、活性差。所以,过烧石灰不仅浪费燃料、降低了石灰窑产量,而且严重影响石灰质量。
 
石灰


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