干法含碳致密水泥生料块烧成条件下碳燃烬度实验研究.pdf

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1、谶篮麓篡拦菇篡篡茏麟缀_溺隧豳娅蹴溅凼盛撼燃盛篮落融钽醢鬻漉警；透霪麓霪黼缓雾缀●●●●●!溺中图分类号：TQl72文献标识码：B文章编号：1007-0389(2010)01-03-05干法含碳致密水泥生料块烧成条件下碳燃烬度实验研究陈汉民，成力，董益名(中国中材围际南京水泥设计研究院，汀苏南京211100)摘要：为研究干法含碳致密水泥生料块烧成条件下的碳燃烬度，制成不同厚度的含碳致密水泥生料t央：(CCP料块)在电炉模拟的工业立窑生产环境中进行烧成实验，即经1000℃还原气氛预烧0．5h和1400℃或1450

2、℃氧化气氛中烧成半小时至lh，可制得游离钙足够低的熟料。其内含碳获得良好的燃烬度。一项数值计算程序(CCPIM)为实验结果提供了基于碳燃烧扩散速率控制机理的数值解答，吻合良好。关键词：干法含碳致密水泥生料块；燃烬度；控制机理ResearchoncarbonburnoutratioofdryprocesscompactcarbonrawmealincementfiringconditionChenHanmjn，ChenLi，DongYiming(ChinaSinomaInternationalEngineerin

3、gCo．，Ltd．，Nanjing'Jiangsu，211100)Abstract：Tostudytheburnoutratioofdryprocesscompactcarbonrawmealincementfiringcondition，differentthicknessofcompactcarbonrawmealsampleswereprepared，andtheclinkeroflowenoughfreeCaOandgoodcarbonburnoutrationwagproducedinsimulati

4、onconditionofrealindustrialverticalkilnproductionenvironment——pretiredforhalfofanhourinreducingatmosphereatl000℃orforO．5-1hourinoxidizingatmosphereat400℃andl450。C．Acalculatingprogrammesiresthenumericalvaluesolutionbasedondiffusingratecontrolmechanismofcarbon

5、burningfortheexperimentandtheyinosculatedwell．Keywords：dryprocesscompactcarbonmealmass；burnoutratio；controlmechanism1试验基点和试验目的以前的一项实验研究”I已查明，经高压干法压制成型的含碳致密水泥生料块(以下简称“CCP料块”)具有良好的热稳定性和高温机械强度；其CaCO，组分分解过程产生的高孔隙率为其内含碳基组分与环境中的0：组分的内燃过程提供了必不可少的物理环境；经1000℃恒温0．5h后置

6、于1400℃高温空气环境下0．5h，其内含碳基组分可实现90％以上的燃尽度。CCP料块具备替代现用立窑煅烧水泥熟料中的湿法成型的料球。我们知道，水泥熟料烧成过程可被分解为二个阶段，即大致以12800C为分界线的低温同相预烧和高温熔融相烧成两个阶段。前者包括生料中黏土组分的物理化学变化、碳酸盐吸热分解和生成C：S的同相反应；后者包括了熔融相的出现以及CaO借助分子扩散作用通过c，s产物层与溶于熔融相中的C：S进行的化合反应(即所谓水泥烧成反应)，以及各晶相矿物的发育长大。对于熟料烧成过程而言，后者显然是关键。如果

7、固相预烧阶段的碳燃烧赖以支持的孔扩散环境具有稳定和渐变的特征，那么在后一阶段(即烧成阶段)随着熔融相出现，孑L扩散通道受到破坏，这一特征将使碳燃烧难以为继。熔融相是否会导致碳燃烧反应受到过度抑制甚至中止?熔融相是否可能带来高温区熟料烧成不好或晶相发育不充分，而无法烧成优质熟料或形成熟料残碳量过高，使熟料烧成热耗增加?这两方面的后果，对CCP料块立窑煅烧新工艺而言均是至关重要。为此，本项实验研究旨在通过模拟工业生产条件，在实验室里寻找上述问题的答案，即：(1)查明l400℃高温大气环境下CCP料块中碳的燃尽度变化

8、规律；(2)根据测定资料并基于相应数值计算模型，反求高温条件下CCP料块孔结构的有效扩散系数值。2试验方法2．1实验流程和仪器(1)试验用生料样的制备。试验采用正常率值的T厂水泥生料，加入适量焦炭粉和少量用于调整率值的分析纯化学试剂CaCO，，AI：0，，经充分混合均匀后，加入约3％水分再搅拌均匀制成具有一定率值和热值适于成型的试验用料。(2)试块成型。称取一定重量的试验用含碳生料，倒