低液相下阿利特形成熱、動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、本文系統(tǒng)地研究了高阿利特水泥熟料體系的礦物匹配關(guān)系，以及液相量對(duì)阿利特形成熱、動(dòng)力學(xué)過程的影響。通過XRD、SEM、SEM-DES測試，分析了熟料形成過程中的液相性質(zhì)及液相量對(duì)阿利特晶體形成的影響。借助熟料易燒性、燒失量測定，通過金斯特林格方程和阿累尼烏斯方程計(jì)算反應(yīng)速率常數(shù)及反應(yīng)活化能，對(duì)阿利特動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了詳細(xì)研究。結(jié)合熟料形成過程的CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3系統(tǒng)的相圖分析以及有關(guān)熱力學(xué)的吉布斯自由能(△G)計(jì)算進(jìn)行了詳

2、細(xì)的熱力學(xué)討論。
　　 在水泥熟料體系的礦物中，通過研究升溫制度對(duì)阿利特形成的影響，確定了快速升溫制度20℃/min。KH=0.92, SM值范圍在2.1-2.3, IM值范圍在1.2-2.1，研究得出，IM影響液相粘度，SM影響熟料形成的液相量，從而對(duì)阿利特形成的動(dòng)力學(xué)產(chǎn)生影響。IM一定，SM越大，相同的IM值SM越大，液相量越小，Ea越大；SM相同IM越大，液相粘度變越大Ea越大。研究液相量18％-24％時(shí)，阿利特形成動(dòng)力學(xué)

3、過程，液相量增大，阿利特形成的反應(yīng)率G越大及其反應(yīng)速率常數(shù)k也越大，阿利特形成所需要的表觀活化能Ea也變小。當(dāng)液相量值為18％-21％時(shí)，熟料反應(yīng)活化能變化明顯，液相量為21％-23％時(shí)，Ea變化趨勢不明顯。
　　 研究表明在熟料礦物體系中形成的液相量不能達(dá)到理論計(jì)算值，在1400℃，當(dāng)KH=0.92， SM=2.5, IM=1.5時(shí)，熟料礦物體系中液相量計(jì)算值是24％，但是實(shí)際產(chǎn)生的液相量約為19％。研究表明：在熟料礦物體系中

4、，KH=0.92, SM=2.1-2.3，IM=1.2-2.1，煅燒熟料過程中實(shí)際產(chǎn)生的液相量值勻在18％到20％間，液相量較低。液相量增大，改善了熟料的亞微結(jié)構(gòu)，對(duì)阿利特晶體形成有明顯促進(jìn)作用，液相量低于19％時(shí)熟料礦物晶體尺寸較小，在液相量19％-23％時(shí)，熟料晶體發(fā)育比較完善，但液相量值大于24％，熟料易燒結(jié)。
　　 液相量對(duì)阿利特形成熱力學(xué)研究表明，阿利特反應(yīng)吉布斯自由能△G隨著液相量減少線性增大，液相量越小，△G值越大