Industrikalk - Bestämning av släckningsreaktiviteten hos brand kalk

Transkript

1 Industrikalk - Bestämning av släckningsreaktiviteten hos brand kalk Lime products for industrial purposes Determination of the slaking reactivity of quicklime. 0 Orienteering Detta är en empirisk metod avsedd för rutinbestämningar och gäller i första hand industrikalk. Den är baserad på i avsnitt 10 angivna metoder. Bestämningen utförs under icke strikt adiabatiska förhållanden. 1 Princip Reaktiviteten på mald bränd kalk provas vid släckning genom att man mäter den temperaturstegring som inträffar vid reaktion med vatten som en funktion av reaktionstiden (släckningskurva). Den reaktion som sker är följande: (entalpiändringen- 65,3 kj/mol) 2 Referenser SS Kalkprodukter Provtagning och provhantering 3 Definitioner 3.1 släckningsreaktivitet ett mått på hur snabbt (T u ) och fullständigt till vilken grad (T max ) en bränd kalk reagerar med vatten till släckt kalk Vid reaktionen utvecklas värme varför reaktionen bestäms som temperaturen som funktion av tiden och reaktionsförloppet, mätt under förutbestämda betingelser. 3.2 värmekapacitet om ett systems temperatur ökar med dt som en följd av ett värmetillskott dq, är storheten

2 4 Utrustning Apparaten, se figur 1, skall bestå av Figur 1 Apparat för provning av reaktivitet Dewar-kärl, 1000 ml, inre diameter ca 77 mm, inre höjd ca 235 mm; Omrörarmotor, med kapacitet (300 ± 50) r/min under belastning Bottenplatta med pelare Bladomrörare tillverkad av lämplig plast, diameter 60 mm, se figur 2 Plastlock med segment som kan öppnas för påfyllning och hål för termometern/termoelement, se figur 3 Kalibrerad termometer/termoelement 0 C till 100 C med en felvisning av max 0,5 K och sådan värmekonstant att inställningstiden från 20 C till 60 C blir mindre än 10 s. Termometern/termoelementet skall vara nedsänkt 160 mm från lockets ovankant. En apparat som registrerar temperaturavläsningarna rekommenderas Sikt med maskvidd 0,090 mm Kvarn för malning av prov Varvtalsräknare Våg med noggrannhet ± 0,l g för vägning upp till 600 g. Utrustningen för uppvägning och påfyllning skall vara tillverkad av rostfritt stål, se figur 4. Apparatens skenbara värmekapacitet skall vara 200J/K till 300J/K Anm. Apparatens skenbara värmekapacitet bör kontrolleras regelbundet på följande sätt. Dewar-kärlet fylls med 600 g ± 1 g vatten av 75 C. Vattnets temperatur för därefter inte sjunka mer än 1 K under 15 minuter.

3 Figur 2 Bladomrörare Andra former av omrörare kan användas om man erhåller samma resultat av reaktivitetsbestämningen Figur 3 Lock med segment som kan öppnas och med hål för termometern/termoelementet

4 5 Provberedning Provet som analyseras skall vara malt. För att kontrollera att provet är malt tillräckligt siktas provet på sikt med maskvidd 0,090 mm. Siktresten vid denna siktning får vara högst 3 %. För provningen erfordras ett prov på ca 0,5 kg. För att vara säker på att provet motsvarar den produkt som skall provas skall det vara förvarat i en tätt försluten behållare. Absorption av de minsta mängder fuktighet påverkar släckningskurvans utseende. För varje enskild provning invägs 150 g ± 0,5 g. Figur 4 Utrustning för uppvägning och påfyllning 6 Skydd och säkerhet Vid arbete med brand kalk skall man alltid använda skyddsglasögon, sörja för god ventilation och använda arbetshandskar. Begär alltid varuinformationsblad från leverantören vid arbete med bränd kalk. 7 Tillvägagångssätt Dewar-kärlet fylls med 600 g ± 1 g dest vatten av ca 20 C (T o ) termometern och bladomröraren skall sättas i och temperaturen T o avläsas när omröraren roterar med (300 ± 50) r/min. Temperaturen får inte avvika från 20 C med mer än ± 0,5 K. Kalkprovet skall också ha en temperature av ca 20 C. Medan omröraren roterar skall det uppvägda provet alltsammans på en gång hällas ned i vattnet med uppvägnings/påfyllningskärlet. Detta ögonblick skall anses vara provningsstarten. Temperaturen skall mätas efter 0,5 min och därefter varje hel min upp till 10 min och därefter med intervaller om 2 min. Med mycket reaktiva kalkprodukter skall temperaturmätningarna göras med kortare intervall eftersom reaktionen är över efter några få minuter. Man skall övertyga sig om att innehållet i kärlet blir komplett blandat under provningen. För kalkprodukter som tjocknar mycket kan det vara nödvändigt att öka motorhastigheten efter det att reaktionstemperaturen 60 C har uppnåtts. 8 Redovisning av resultat De uppmätta temperaturvärdena skall avsättas som funktion av tiden (släckningskurva). Tiden t u, i minuter, som erfordras för en 80% omsättning av släckningsbar kalk skall anges för att karakterisera kalkproduktens reaktivitet. Därvid uppnås temperature T U. Vanligen har släckning uppnåtts inom 30 min.

5 Den maximala omsättningen inträffar vid den tid vid vilken den maximala temperaturen T max observeras, se figur 5. Det kan ibland anses onödigt att ange t 80 eftersom det kan ta lång tid att driva försöket så långt. Alternativt kan man ange tiden för att nå en viss temperatur t.ex. t60 (eller temperaturen efter definierad tid t.ex. 5 min) Figur 5 SIäckningskurva 9 Precision Det föreligger inte tillräckligt med data om denna metod för att några precisionsangivelser skall kunna anges. 10 Rapport En provningsrapport bör innehålla följande information Provningslaboratoriets namn och adress, provningsrapporten skall ha en entydig beteckning, alla sidor skall vara numrerade och totala antalet sidor anges, uppdragsgivarens namn och adress, syftet med provningen, beskrivning och identifikation av provföremålet, angivande av provtagningsförfarandet, provtagare o d, provföremålets ankomstdatum samt tidpunkt för provningens genomförande, beteckning på standard, eller beskrivning av metod eller rutin, uppgift om varje avvikelse, tillägg eller undantag från standard samt all annan information som är relevant för en specifik provning, provningsresultatet (SI enheter), uppgift eller kommentarer om mätosäkerheten (i tillämpliga fall), namnteckning av person(er) som är ansvarig för provningen samt datum för rapport en.

6 11 Litteraturhänvisningar EN 459-2:1993 Building lime Part 2: Test methods Avsnitt 5.10 ASTM C 110 Standard Test Methods for Physical Testing of Quicklime, Hydrated Lime, and Limestone