低液相下阿利特形成熱、動力學研究.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，以及液相量對阿利特形成熱、動力學過程的影響。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算反應速率常數(shù)及反應活化能，對阿利特動力學進行了詳細研究。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)熱力學的吉布斯自由能(△G)計算進行了詳

2、細的熱力學討論。
　　 在水泥熟料體系的礦物中，通過研究升溫制度對阿利特形成的影響，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，從而對阿利特形成的動力學產(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，阿利特形成動力學

3、過程，液相量增大，阿利特形成的反應率G越大及其反應速率常數(shù)k也越大，阿利特形成所需要的表觀活化能Ea也變小。當液相量值為18％-21％時，熟料反應活化能變化明顯，液相量為21％-23％時，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到理論計算值，在1400℃，當KH=0.92， SM=2.5, IM=1.5時，熟料礦物體系中液相量計算值是24％，但是實際產(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)，對阿利特晶體形成有明顯促進作用，液相量低于19％時熟料礦物晶體尺寸較小，在液相量19％-23％時，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)。
　　 液相量對阿利特形成熱力學研究表明，阿利特反應吉布斯自由能△G隨著液相量減少線性增大，液相量越小，△G值越大