水泥生料分界反应的研究

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1、水泥生料分界反应的研究搜索更多相关文章：操作回转窑提高工艺熟料1引言在水泥生产中，生料配料方案的优选是影响水泥熟料产质量及能耗的关键。原料特性的综合研究和率值对生料易烧性影响的研究可为生料配料方案的优选提供科学依据。水泥生料易烧性是评价水泥生料质量的重要公益指标，是止确设计生料，确定生产工艺的方法,保证优质高产低耗的重要依据和工艺参数。因此，『解和学握影响水泥生料易烧性能的因索和规律，对生料制备工艺条件进行调整和控制，使水泥生料易烧性能得到改善和稳定，并与事先设计得熟料锻烧工艺条件相匹配，才能促进熟料锻烧实现“优质，增产，安全

2、和低耗雹本文以峨眉山水泥厂的原料进行牛料配比，用用XRD,TG-DTA测试方法对其相关特性进行了分析，并运用相边界反应收缩圆柱体反应机理，对不同配比得牛料进行了分解活化能计算分析。2原料及测试方法2.1原燃料2.1.1原燃料化学成分本文原料均来自阿眉山水泥厂，均为块状物，经110±5°C烘干后，由DF-3型电磁矿石粉碎机粉碎3分钟制得粉状样。试验所用样品得细度为80Mm筛余约8%,化学成分见表1。根据峨眉山水泥厂原燃料得化学分析，设计二组不同的生料配料方案，见表2。表1原燃料化学成分（wt%）物料LossCaOSiO2AI2O

3、3Fe2O3MgOSO3石灰石42.1852.783.400.830.290.26铝矶土12.560.737.1732.1414.200.94页岩12.48.1555.6511.994.662.81砂岩5.121.4575.699.873.891.61硫酸渣0.607.274.154.2067.234.709.55烟煤0.3755.4827.6910.661・38表2生料配比方案及率值方案石灰石铝矶土页岩砂岩硫酸渣烟煤KHSMIM配料175.711.18012.01.259.760.892.721.52配料273.64010.

4、554.41.2910.100.892.711.422.2试验方式2.2」X—射线衍射分析利用日本理学公司生产得D/max-RB型X射线衍射仪对原料进行分析，测试条件为：Cu靶，心，扫描速度8°/min,管电压45KV,管电流80mA□2.2.2热重分析利用德国NETZSCH公司STA-449C热重分析仪对样片进行热重分析，气氛为100%的N?,以20K/min升温速率从室温加热至1233.15K。配料1的初始W1为ll.7j.ig,fill料2的初始W2为12.6ggo热重（TG）曲线和热重微分（DTA）及相应数值由计算机输

5、出。3结果与分析3.1生料XRD分析3.1.1两种生料的XRD分析（见图1）SIO1,>1・11JuJUL—CaOO,C«CO,起料2SiOaNd料I•矿•…坊.J。・h・…矿、忆M昴图1生料的XRD图谱由图1看出，生料XRD图谱屮配料1所对应CaCO3处衍射峰强大于配料2所对应得峰强，配料1所对应SiO2处衍射峰峰强小于配料2所对应的峰强，峰强高低可能代表含量的多少，这为生料成分分析的结论符合。并由上图谱看出，因为CaCO5,SiO2Z间量的关系，配料1的CaCO3被SiO2吸收程度应小于配料2o3.1.2生料中黏土质原料X

6、RD分析（见图2）图2黏土质原料XRD分析从图2可以看出砂岩中对应SiO2的峰强要高于页岩，且页岩中出现明显的CaCO3的峰,得出砂岩中所含的SiO2高于页岩；从峰的形态和强度上看砂岩中的SiO2结品度大于页岩。在生料锻烧过程中，首先必须破坏矿物原来的结构（使它活化），才能•其它组份起反应。破坏结晶状态好的SiO2结构，盂要的能量大，因此砂岩需要较高的锻烧温度。从图2可以看出砂岩中对应SiO2的峰强要高于页岩，JL页岩中明现的CaCO3的峰，得出砂岩中所含的Si。?高于页岩；从峰的形态和强度上看砂岩中的SiO?结构，需要的能量

7、大,因此砂岩需要较高的锻烧温度。3.2生料的TG-DTA两种生料的TG-DTA分析见图3o由图3看出，配料1中537.17°C处，配料2中540.26°C处为煤的放热峰，由于起掺量很小，对生料的分解影响不计。配料1中822.88°C处，配料2中819.98aC处为石灰石的分解吸热峰，rfl于牛料屮石灰石的含量人，其吸收热量的多少对生料的分解影响人，图屮看出配料1的分解温度要大于配料2,配料2应较配料1易分解。3.3石灰石的活化能3.3.1活化能的计算方法热分析作为研究物质静态分解的一种重要方法，具有快速，方便，准确的优点，被广

8、泛应用。在本水泥主料分解的试验中，采用热重（TG）技术研究主料分解的动力学特性，并求解动力学参数（E,KO）和回归谋差，确定反应机理。根据反应动力学，受化学反应控制的生料分解速率可表示成：da其中，a为生料的分解率；k为反应速度常数，I"*f（a）是a的函数，其不同的形式，表