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第二章 试样的采集、制备与分解§ 试样的采集工业分析的基本步骤为：采样、制样、分解样品、消除干扰、方法的选择及测定、结果的计算和数据的评价。
一、样品采集的意义从被检的总体物料中取得有代表性的样品的过程称为采样。
在工业分析工作中，常需要从大批物料中或大面积的矿山上采取实验室样品。
采样的要求是采集到的样品能够代表原始物料的平均组成。
因为分析结果的总标准偏差S0与取样的标准偏差Ss 和分析操作的标准偏差Sa 有关。
二、有关采样的基本术语1、采样单元(sampling unit)具有界限的一定数量物料（界限可以是有形的也可以是无形的）。
2、份样(increment ，子样)用采样器从一个采样单元中一次取得的一定量的物料。
3、原始样品（primary sample ，送检样)合并所采集的所有份样所得的样品。
4、实验室样品(laboratory sample)为送往实验室供分析检验用的样品。
5、参考样品（reference sample ，备检样品）与实验室样品同时制备的样品，是实验室样品的备份。
6、试样（test sample ）由实验室样品制备，用于分析检验的样品。
三、采样的原则对于均匀的物料，可以在物料的任意部位进行采样；非均匀的物料应随机采样，对所得的样品分别进行测定。
采样过程中不应带进任何杂质，尽量避免引起物料的变化（如吸水、氧化等)。
四、采样的具体要求 1、采样单元数的确定对于化工产品，如总体物料的单元数小于500，则根据下表选取采样单元数。
2a2s 20S S S +=如总体物料的单元数大于500，则用下式计算采样单元数：3N 3n ⨯=式中N 为总体单元数 2、采集样品的量采集的样品的量应满足下列要求：至少应满足三次重复测定的要求；如需留存备考样品，应满足备考样品的要求；如需对样品进行制样处理时，应满足加工处理的要求。
对于不均匀的物料，可采用下列试样的采集量经验计算公式：akdm ≥式中m Q —采取实验室样品的最低可靠质量，kg ；d —实验室样品中最大颗粒的直径，mm ； k 、a —经验常数，由实验室求得。
烧结方式对ZnO-Bi2O3压敏瓷Bi2O3挥发的影响徐东;程晓农;赵国平;严学华;施利毅【摘要】采用裸烧、盖烧和埋烧等不同的烧结方式制备ZnO-Bi2O3压敏瓷,通过XRD和SEM等方法对压敏瓷的物相和显微组织进行研究,探讨烧结方式对氧化锌压敏瓷电性能和显微组织的影响.结果表明:烧结方式和烧结温度对压敏瓷的显微组织和电性能产生明显的影响.对于裸烧、盖烧和埋烧来说,1 100 ℃均为最佳的烧结温度;1 000 ℃时埋烧得到的压敏瓷的电性能较好,1 100 ℃和1 200 ℃时裸烧得到的压敏瓷的电性能较好;烧结方式对于Bi2O3挥发控制的强弱顺序为埋烧、盖烧、裸烧.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2010(020)007【总页数】6页(P1396-1401)【关键词】ZnO-Bi2O3压敏瓷;氧化锌;烧结;挥发【作者】徐东;程晓农;赵国平;严学华;施利毅【作者单位】江苏大学,材料科学与工程学院,镇江,212013;上海大学,纳米科学与技术研究中心,上海,200444;江苏大学,材料科学与工程学院,镇江,212013;江苏大学,材料科学与工程学院,镇江,212013;江苏大学,材料科学与工程学院,镇江,212013;上海大学,纳米科学与技术研究中心,上海,200444【正文语种】中文【中图分类】TB34;TN304.93氧化锌压敏瓷是以ZnO为主体，添加多种金属氧化物，采用典型的电子陶瓷工艺制成的多晶半导体陶瓷元件。
氧化锌压敏瓷具有很高的非线性电流—电压特性，在对瞬态浪涌电压的保护领域有重要的应用[1−5]。
由于压敏特性形成剂 Bi2O3在烧结时大量挥发，造成显微组织不均匀，使其性能极度恶化[6−8]。
PEITEADO 等[9−10]认为，在烧结 ZnO-Bi2O3系压敏瓷时，样品中 Bi2O3的挥发量与烧结样品坯体的紧凑相关参数—表面积/体积(A/V)比例有关，研究得出最佳的A/V 比例为4.11 cm−1。
烧结工艺流程图：图片：烧结工艺流程图：烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节，它是将铁矿粉、粉（无烟煤)和石灰按一定配比混匀.经烧结而成的有足够强度和粒度的烧结矿可作为炼铁的熟料.利用烧结熟料炼铁对于提高高炉利用系数、降低焦比、提高高炉透气性保证高炉运行均有一定意义.由于烧结技术具体的作用和应用太广泛了, 以下介绍一下烧结生产在钢铁工业粉矿造块的意义和作用我国的铁矿石大部分都是贫矿，贫矿直接入炉炼铁是很不合算b，因此必须将贫矿进行破碎、选出高品位的精矿后，再将精矿粉造块成为人造富矿才能入高炉冶炼。
所以,粉矿造块是充分合理利用贫矿的不可缺少的关控环节。
富矿的开采过程中要产生粉矿,为了满足高炉的粒度要兔在整较过程中也会产生粉矿，粉矿直接入炉会51起高炉不顺。
恶化高炉技术经济指标，因此粉矿也必须经过造块才能入炉。
粉矿经过迭决后，可以进一步控制相改善合铁原料的性肠获得气孔串高、还原性好、强度合适、软熔温度较高、成份稳定的优质冶金原料，有助于炉况的稳定和技术经济指标的改善。
粒矿造块过程中，还可以除去部份有害杂质，如硫、氟、砷、锌等，有利于提高生铁的质量。
因为人造富矿比天然富矿更具有优越性，成为了现代商炉原料的主要来源.粉矿迭块还可综合利用含铁、合被、台钙的粉状工业废料，如高炉炉尘、钢迢、轧钢皮、均热炉渣、硫酸渣、染料铁红、电厂烟尘灰笔适当配入可以成为廉价的高炉好原料，又可以减少环境污染，取得良好的经济效益和社会效益。
粉矿造铁是现代高炉冶炼并获得优质高产的基础,对于高炉冶炼有君十分重要的意义，是钢铁工业生产必不可少的重要工序，对钢铁生产的发展起着重要作用。
1．2 粉矿造块的方法粉矿造块方法很多，主要是烧结矿和球团矿。
此外，还有压制方团矿、辊压团矿、蒸养球团t碳酸化球团，其成球方式和固结方法与球团矿不同，还有小球烧结，国外称为HPs球团化挠结矿,界于球团和烧结之间；还有铁焦生产，是炼焦和粉矿造块相结合.球团矿的焙烧方法主要乞竖队带式焙烷仇链蓖机-回转窃。
烧结技能知识填空试题一、填空题（请将正确答案填在横线空白处，每空5分，共1240分）1.>__________是衡量混合料孔隙度的标志。
[填空题]空1答案：透气性2.>CaO的矿化程度与__________、石灰石粒度、矿粉粒度有关。
[填空题]空1答案：烧结温度3.>按照烧结料层中温度的变化和烧结过程中所发生的物理化学反应，烧结料层可分为五带，分别是烧结矿带、燃烧带、预热带__________、__________。
[填空题] 空1答案：干燥带空2答案：过湿带4.>表层烧结矿强度很差，基本上作为__________返回。
[填空题]空1答案：返矿5.>布料过程中，混合料沿台车宽度，长度方向要求__________、铺满、铺平。
[填空题]空1答案：均匀6.>布料时，粒度偏析主要取决于__________的影响。
[填空题]7.>成品烧结矿的最终矿物组成，在燃料用量一定的条件下，仅仅取决于烧结料的__________。
[填空题]空1答案：碱度8.>垂直烧结速度是指燃烧带温度最高点的__________。
[填空题]空1答案：移动速度9.>大烟道具有一定的__________作用。
[填空题]空1答案：除尘10.>低硅烧结的主要目的是为了__________。
[填空题]空1答案：提高品位11.>低温烧结法的主要粘结相是__________。
[填空题]空1答案：针状铁酸钙12.>低温烧结过程中，铁酸钙的生成条件是合适的温度和__________气氛。
[填空题]空1答案：氧化性13.>点火的各种热工参数包括点火温度、点火时间、__________等。
[填空题]14.>返矿的加入对烧结生产的影响，还与返矿本身的__________组成有关。
[填空题]空1答案：粒度15.>返矿中含有已烧结的__________物质有助于烧结过程中__________生成。
α-Al2O3纳米颗粒的制备与烧结特性中文摘要氧化铝陶瓷具有高硬度、耐高温、耐腐蚀、耐磨损、绝缘性好等特点，因而被广泛应用于结构材料、电子材料、光学材料等领域。
但氧化铝陶瓷的脆性限制了其更为广泛的应用。
若能成功制备出致密、细晶(甚至达到10 nm)的Al2O3纳米晶陶瓷，则有可能具有较好的塑性或韧性，有望解决其脆性问题。
要制备致密、细晶的Al2O3纳米晶陶瓷，通常首先要制备出分散、细小、等轴的α-Al2O3纳米颗粒。
通过煅烧前驱体并生成α-Al2O3为常用的α-Al2O3纳米颗粒的制备手段。
但是，采用这种方式得到的α-Al2O3纳米颗粒通常存在蠕虫状微结构，这对制备Al2O3纳米晶陶瓷极为不利。
因此，在通过煅烧前驱体来制备α-Al2O3纳米颗粒的过程中，研究如何避免形成蠕虫状微结构，得到分散、细小、等轴的α-Al2O3纳米颗粒具有重要的意义。
分散的α-Al2O3纳米颗粒的烧结特性研究是成功制备致密、细晶的Al2O3纳米晶陶瓷的基础。
而对于尺寸分布在100 nm以下、分散的α-Al2O3纳米颗粒的烧结特性还未被详细研究。
同时，几乎完全致密(相对密度大于99%)的Al2O3纳米晶陶瓷的成功制备仅有少量报道。
本论文中，通过煅烧前驱体的方式制备出了分散、细小、等轴的α-Al2O3纳米颗粒。
同时，对采用不同方法所得不同平均颗粒尺寸、分散的α-Al2O3纳米颗粒的烧结特性进行了研究，并采用两步烧结法制备出了具有不同平均晶粒尺寸、致密的Al2O3纳米晶陶瓷。
主要包括以下内容：(1) 采用非均相沉淀法，通过优化制备条件，在Fe3+/Al3+摩尔比为5的条件下，用氨水滴定含有铝离子和铁离子的溶液至pH值为7，得到前驱体，并通过煅烧、盐酸腐蚀，得到了分散、细小、等轴、平均颗粒尺寸12 nm、尺寸分布2-40 nm 的α-Al2O3纳米颗粒，并且完全避免了蠕虫状微结构。
通过扫描透射电子显微镜(STEM)和X射线能谱(EDX)元素图像分析，及α-Fe2O3引入量影响的分析得出：引入大量的α-Fe2O3可以充当晶种的作用，降低α-Al2O3的成核势垒，促进α-Al2O3的异相成核，从而降低α-Al2O3的生成温度；大量的α-Fe2O3还可以充当隔离相的作用，避免α-Al2O3颗粒发生团聚和长大。
世上无难事，只要肯攀登铁氧化物的分解、还原与再氧化（一）氧化物的分解、还原及再氧化反应是烧结过程中化学反应中一个重要部分，它影响烧结矿的矿物组成及液相的形成，从而影响烧结矿的质最。
例如适当控制烧结气氛以减少铁氧化物的还原过程，促使Fe2O3 生成而减少FeO 的形成，这有利于烧结矿还原性的提高。
（一）铁氧化物的分解烧结料中有许多氧化物，在铁料中主要是铁或锰氧化物，在熔剂中有钙镁氧化物，这些氧化物在烧结过程中是否发生分解反应决定于它们的化学反应式的平衡常数(Kp)及等压位的变化(ΔZ)一般金属氧化物的分解可按下式表示：2MeO=2Me+O2 如MeO 及Me 是以固相存在而不互相熔解，则上式的反应平衡常数即等于分解压力：Kp=Po2 分解压力与反应的标准等压位的关系为：ΔZo=-KTlnPo2当气相中氧的分压为P′o2时，则当Po2＞P′o2时,ΔZ＜0 氧化物分解，当Po2＜P′o2时,ΔZ＞0 反应向生成氧化物的方向进行；当Po2=P′o2时,ΔZ=0反应趋于平衡状态。
在大气中P′o2=0.21而大多数金属氧化物的分解压力比0.21 气压小得多，所以大多数金属氧化物在大气中是比较稳定的。
[next]MnO2,Mn2O3,Fe2O3 的分解压力比较大，MnO2 在460℃的分压为0.21,550 ℃的分压为1.0 大气压(98066.5 帕),Mn2O3 达到相应分压的温度为927℃及1100℃因而铁锰的高级氧化物(即氧化程度高的氧化物)在烧结过程中干燥带或预热带就开始分解甚至已很剧烈，而Fe2O3 在1383℃分解压力为0.21,在1452 ℃分解压力为1.0,要比锰的高级氧化物分解困难一些。
在烧结条件下，烧结冷却带的气体的实际压力为0.9 大气压(0.9×98066.5 帕），所以氧的分压为0.18～。
第二章原料烧结球团安全事故案例一：违章作业、管理不到位导致的火灾事故1．事故经过2013年10月30日，某钙灰厂15号立窑生产线出灰时，南侧见红料后操作工停止出灰机，未对出红料情况确认和处理即到北侧搂灰，南侧窑门内栅栏向外侧变形漏料，炽热红料通过未关闭气动闸板的料斗落至运行的15号立窑下小皮带上，引燃15号立窑下小皮带，造成火势迅速蔓延并产生有毒烟气，导致正在皮带廊选灰平台上作业的7名工人死亡，直接经济损失490余万元。
2．事故分析事故原因有以下6点：（1）企业安全管理不到位，出灰机栅栏变形，监控设施损坏，未及时修理，设备管理、巡检、维护等制度未落实。
（2）企业从业人员安全生产意识淡薄，对栏栅变形无序落料及出灰中红料下落引发火灾危害认识不清。
（3）企业未组织生产火灾事故应急逃生演练，员工不能熟悉掌握火灾应急逃生知识和技能。
（4）窑下小皮带、车间内、皮带转载处等生产部位监控布置不齐全，预警信息不足。
（5）企业劳动组织不合理，未考虑高空、斜廊等特殊环境对作业人员人身安全的影响，捡灰岗位设置在高空、斜廊顶端位置的料仓口。
（6）企业生产系统无正规设计，皮带通廊使用了挤塑聚苯板。
企业自行对扩建项目进行组织施工，施工方与企业验收后便交付使用，未履行相关建设手续。
3．事故防范根据《河北省安全生产监督管理局关于深入开展冶金建材企业皮带通廊安全专项治理活动的通知》，应做到以下几点：（1）皮带输送系统应采用具有监视、操作、控制和保护功能的工业控制计算机系统。
（2）落红料皮带机应设置测温、降温装置。
（3）皮带机应设置紧急拉线停机装置（两侧通行时，两侧均应安装）和事故警铃。
（4）通廊应采用不可燃材料建筑。
（5）皮带通廊应设灭火器、消防栓等消防设施。
（6）通廊应设可靠的通讯联系设备和足够照明。
案例二：清理矿槽作业忽视安全防范导致坍塌伤人事故1．事故经过2006年7月21日下午18：30，某冶金集团有限公司烧结厂料场车间副主任宋某某在交接班记录上留交作业通知：“2号翻车机托轮下面的矿槽，从今晚开始每班必须清理干净，白班夜班都得清理”。
李秀英等：Mg取代Y对Y–Mg–Si–Al–O–N氧氮玻璃性质的影响· 1467 ·第36卷第10期五氧化二磷对磷渣微晶玻璃烧结行为的影响曹建尉，梁开明，李要辉(清华大学材料科学与工程系，先进材料教育部重点实验室，北京 100084)摘要：用烧结法制备了以磷渣为主要原料的微晶玻璃，用正交实验、X射线衍射分析等研究了影响磷渣微晶玻璃烧结行为的因素。
结果表明：影响磷渣微晶玻璃烧结因素的主次顺序为烧成温度、五氧化二磷(P2O5)含量、玻璃颗粒尺寸和烧成时间。
在烧成温度、玻璃颗粒尺寸和烧成时间不变的情况下，P2O5含量对玻璃的烧结行为有显著的影响。
当玻璃中P2O5的含量(质量分数，下同)小于1.8%，烧成温度低于1000℃时，微晶玻璃的主晶相是β-CaSiO3，此时微晶玻璃表面凹凸不平。
当玻璃中P2O5的含量大于3.6%，烧成温度高于1100℃，烧成时间显著增加，微晶玻璃的主晶相为Na2Ca2Si3O9，微晶玻璃表面粗糙不平。
P2O5的最佳含量为1.8%～3.6%，最佳烧成温度为1000～1050℃，最佳烧成时间为60min时，可得到表面光滑平整的微晶玻璃。
关键词：五氧化二磷；磷渣；微晶玻璃；烧成温度；烧成时间中图分类号：TB321 文献标识码：A 文章编号：0454–5648(2008)10–1467–05INFLUENCES OF PHOSPHORUS PENTOXIDE ON SINTERING BEHA VIORS OFGLASS-CERAMICS FROM PHOSPHORUS SLAGCAO Jianwei，LIANG Kaiming，LI Yaohui(Department of Materials Science and Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China)Abstract: Glass-ceramics were prepared from phosphorus slag as the main raw material by sintering method. The factors influencing the sintering behavior were investigated by orthogonal test and X-ray diffraction. The results show that the dominant factor is sinter-ing temperature, the second is P2O5 content, the third is the particle size, and the last is the holding time. P2O5 had a significant effect on the sintering behavior when the other three influential factors were invariable. When the P2O5 content (mass fraction, the same below) was less than 1.8%, β-CaSiO3 was the main crystalline phase at below 1000℃ and the surface of the glass-ceramics was not smooth. When the P2O5 content was more than 3.6%, the required sintering temperature was increased to 1100;℃ meanwhile, the required holding time was dramatically prolonged. In this case, Na2Ca2Si3O9 became mainly crystalline and the surface of the glass-ceramics was not smooth. As a result, the preferential P2O5 content was in the range of 1.8%–3.6%, sintering temperature was 1000–1050℃, sintering time was 60min, and glass-ceramics with a smooth and flat surface could be obtained.Key words: phosphorus pentoxide; phosphorus slag; glass-ceramics; sintering temperature; sintering time利用矿渣为主要原料制造微晶玻璃，可以使工业废弃物得到再利用，不仅节约了资源，还可避免环境污染，同时有助于缓解资源日趋贫乏的危机，另外还可降低生产成本、节省能源。
2硫化铅精矿的烧结焙烧硫化铅精矿的粒度小，大都小于200目(0.074mm)，其中除PbS外，还含有其他的金属硫化物和脉石。
在鼓风炉还原熔炼条件下，精矿中的PbS是不能被还原产出金属铅的，所以应预先进行氧化焙烧，使PbS变为PbO。
此外，精矿原料这种细粒物料进鼓风炉处理时，容易被鼓风吹出炉外，或者将炉料中的空隙堵死，使炉料透气性变坏，风难鼓入，熔炼过程难以进行。
所以硫化铅精矿的烧结焙烧是在有大量空气参与下的强氧化过程，其目的是：①氧化脱硫，使金属硫化物变成氧化物，以便被碳还原，而硫以SO2逸出，以便制酸；②在高温下将粉料烧结成块，以适应鼓风熔炼作业的要求。
2.1硫化铅精矿的烧结焙烧2.1.1烧结焙烧的脱硫率确定烧结块中残硫多少的原则是按精矿中铜、锌含量来加以控制。
如果铅精矿含Zn高，则焙烧时应尽量把硫除净，使Zn全部变为ZnO，这样可减少ZnS对还原熔炼时的危害。
如果精矿含铜较多(如Cu>l%)，便希望焙烧时残余一部分硫在烧结块中，使铜在熔炼时以Cu2S形态进入铅，从而提高铜的回收率。
如果烧结块中残硫不够，则在还原熔炼时大部分铜会被还原为金属铜而入粗铅，少量以硅酸铜和亚铁酸铜形态进入炉渣，前者会导致鼓风炉操作上的困难，后者增加了铜的渣损失。
实践证明，当铅锍中含Cu10%～15%时，铜在铅锍中的回收率可达80%~90%。
如果精矿中含Cu、Zn都高，残硫问题只能根据各厂的具体情况而定。
有的工厂首先进行“死焙烧”，使铜和锌的硫化物都变成氧化物，而在鼓风炉熔炼时加入黄铁矿作硫化剂，将铜的氧化物再硫化成为Cu2S，使之进入铅锍，而锌以ZnO形态进入炉渣。
国内铅厂对含Cu、Zn都较高的精矿一般不造铅锍，而是采用“死焙烧”。
这样既免除ZnS的危害，又减少造锍的麻烦和锍处理的费用，同时铅的直收率也得到提高。
我国炼铅厂实践证明，粗铅含Cu2.5%左右时，操作中没有多大困难。
如某厂处理含锌和铜都比较高的精矿时，鼓风炉产出粗铅含Cu达3.5%～4.5%，只要采用高焦高钙炉渣进行熔炼，并维持较高的炉缸温度，操作无多大困难，但铜在粗铅中的回收率为70%～75%。
