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摘要：水泥熟料烧成是一个多物相非平衡的复杂反应系统，通过探讨反应历程的变化速率和变化的机理等动力学内容来降低反应历程的阻力一直是熟料烧成探讨的重点。熟料的形成反应速率以及熟料的质量等与高温液相产生的温度、液相量及其性质密切相关。由此，探讨高温液相对熟料形成动力学的作用规律，对于推动熟料烧成、提升熟料的产质量具有重要的作用。但是，目前对于实际熟料煅烧历程中产生的液相量及其性质，尚无法直接准确测定。本论文采取将液相组分预烧熔融后与其他组分配制生料再煅烧熟料的策略，探讨高温液相对熟料形成动力学的影响。通过测定熟料的烧失量和游离氧化钙，结合相关动力学方程计算熟料形成反应率G、形成反应速率常数K和表观活化能Ea等，辅以XRD、SEM、烧结点测试等手段进行浅析。主要探讨内容、试验结果和结论如下：1.探讨了液相量对熟料形成动力学的影响固定熟料系统中液相论述总量，转变预烧液相量/液相论述总量的比例，探讨表明，常规煅烧的熟料与液相组分全部预烧的熟料的Ea分别为343.609kJ/mol、226.365kJ/mol，且前者的烧结起始温度高于后者约80°C，说明在熟料煅烧历程中液相实际产生量远低于其论述计算量；随着熟料系统中液相量的增加，K逐渐增大，Ea逐渐降低。不考虑熟料系统中液相的论述总量变化，利用部分预烧熔融的液相组分制备生料后煅烧熟料，得到结论：在1400°C、1425°C、1450°C时，实际产生的液相量分别约为液相论述总量的38%，46%，51%；随着液相量增加至100%，G逐渐增大，K先增大后降低，煅烧温度为1400°C和1425°C时在液相量70%处取得极值，煅烧温度为1450°C时在液相量60%处取得极值，Ea先降低后增大，在液相量80%处取得极值。2.通过测试液相组分的烧结点，得到结果：不含微量组分的纯液的流动温度Tf远高于1330°C，MgO含量为0.8wt.%的液相的Tf为1325°C，MgO含量为1.0wt.%的液相的Tf为1320°C，MgO能够降低液相的形成温度。3.探讨了含有镁液相对熟料形成动力学的影响固定液相总量不变，转变液相中镁含量，结果显示：随着液相中镁含量增加至1.0wt.%，熟料的G和K逐渐增大，Ea降低，液相中镁含量高于1.0wt.%后，熟料的G和K逐渐降低，Ea增大。固定液相中的镁含量，转变熟料系统中含镁液相量，结果显示：当液相中镁含量低于1.0wt.%时，随着含镁液相量的增加，熟料的G和K逐渐增大，Ea逐渐降低；当液相中镁含量高于1.0wt.%时，随着含镁液相量增加至75%，熟料的G和K逐渐增大，Ea逐渐降低，含镁液相量大于75%后，熟料的G和K逐渐降低，Ea增大。4.探讨了含有SiO2的液相对熟料形成动力学的影响固定液相总量不变，随着液相中硅含量增加至6wt.%，熟料的G和K逐渐增大，Ea降低，液相中硅含量大于6wt.%后，熟料的G和K逐渐降低，Ea增大。固定液相中硅含量，当液相中硅含量低于6wt.%时，随着含硅液相量的增加，熟料的G和K逐渐增大，Ea逐渐降低；当液相中硅含量高于6wt.%时，随着含硅液相量增加至75%，熟料的G和K逐渐增大，Ea逐渐降低，含硅液相量大于75%后，熟料的G和K逐渐降低，Ea增大。5.利用MgO、CaF2对熟料形成的影响作为本试验的基础探讨，得出结论：在生料中，MgO含量由0.0wt.%增加至2.5wt.%时，K先增大后降低，Ea降低后增大，在2.0wt.%处取得极值；CaF2含量由0.0wt.%增加至2.5wt.%，其对熟料K和Ea的影响走势与MgO相似，在2.0wt.%处取得极值。关键词：高温液相论文熟料论文液相量论文液相性质论文形成动力学论文
摘要7-9
ABSTRACT9-12
第一章 绪论12-28
1.1 探讨背景12-13
1.2 国内外探讨近况13-23
1.2.1 液相对熟料形成的影响13-14
1.2.2 液相性质探讨14-19
1.2.3 动力学机理概述19-23
1.3 探讨的内容23-25
1.4 探讨的目的与作用25-28
第二章 试验案例与策略28-40
2.1 探讨思路28
2.2 试验策略28-38
2.2.1 试验步骤28-35
2.2.2 试验策略35-38
2.3 原材料38
2.4 试验设备38-40
第三章 高温液相对水泥熟料形成动力学的影响40-56
3.1 液相量对熟料形成动力学的影响40-50
3.1.1 液相的论述总量不变40-45
3.1.2 液相的论述总量变化45-50
3.2 高温液相性质探讨50-54
3.3 本章小结54-56
第四章 含 Mg~(2+)的高温液相对水泥熟料形成动力学的影响56-72
4.1 含 Mg~(2+)的液相的液相性质对熟料形成的影响56-65
4.2 含 Mg~(2+)的液相的液相量对熟料形成的影响65-69
4.3 本章小结69-72
第五章 含 SiO_2的高温液相对水泥熟料形成动力学的影响72-86
5.1 含 SiO_2的液相的液相性质对熟料形成的影响72-80
5.2 含 SiO_2的液相的液相量对熟料形成的影响80-84
5.3 本章小结84-86
第六章 Mg~(2+)、F-对水泥熟料形成动力学的影响86-96
6.1 氧化镁对水泥熟料形成的影响86-90
6.2 氟化钙对水泥熟料形成的影响90-93
6.3 本章小结93-96
第七章 结论与展望96-98
结论96-97
展望97-98