氟石膏分解特性的实验研究

研究了炉内气氛、CaF₂ 质量分数、温度和时间对氟石膏分解特性以及堆积状态、CaF₂ 质量分数对用氟石膏所配生料的分解和煅烧性能的影响。结果表明：气氛是影响氟石膏分解的关键因素；氟石膏中CaF₂ 质量分数为2 %时，分解率和脱硫率出现低谷；氟石膏分解的最佳参数为近中性(微还原)气氛、CaF₂ 质量分数为 6%～9%、恒温1300℃煅烧2h。料层越薄，氟石膏所配生料的分解率和脱硫率越高；CaF₂ 质量分数在1.63%～2.18%时，生料煅烧产物中的硅酸盐矿物含量低，CaSO₄和f-CaO的含量高；CaF₂ 质量分数在 3.27%时 ,生料煅烧产物中的硅酸盐矿物含量最高；生料中CaF₂ 含量高有利于f-CaO的吸收。     

水泥三喷腾分解炉煅烧过程数值模拟研究

为了深入研究分解炉内的煅烧过程,提高煅烧效果,运用Fluent软件对国内某水泥公司4 500 t/d TTF分解炉进行了数值建模。在选取Standard k-ε模型、离散相模型和组分传输模型模拟出流场和温度场的基础上,分析了煤粉燃烧过程及生料角度、三次风速度和温度对炉内煅烧过程的影响。结果表明:生料入射角度对分解率有较大的影响;三次风速度较大时,生料分解率和焦炭燃烬率也较高;三次风温度升高,会引起助燃空气不足,降低焦炭反应活性,从而降低燃烬率;通过优化3个参数,CaCO_3分解率达到90.3%,焦炭燃烬率达到88.0%。开展水泥分解炉煅烧过程数值模拟研究并将之应用于实际工程项目中,可为优化水泥生产工况提供理论参考,对水泥工业与资源环境的协调发展具有较大的现实意义。     

用含钨工业废弃物作矿化剂煅烧水泥熟料

水泥生料中含1×10-6～2×10-4的wO3可改善生料易烧性,有利于A矿的形成,钨主要分布于硅酸盐相.利用含钨的工业废弃物作矿化剂煅烧水泥熟料,既可改善生料易烧性,提高水泥熟料产质量,又可变废为宝,有利于环境保护.     

稻壳水泥熟料煅烧试验

目的以稻壳作为水泥生产的原料之一,研究不同稻壳用量、不同率值、不同煅烧温度对煅烧成的稻壳水泥性能的影响.方法将煅烧水泥的升温方式分为A、B两组,试验确定实验室煅烧水泥的升温方式,按照煅烧升温方式B煅烧17组不同配比的水泥生料试样,煅烧产物进行水泥净浆抗压强度试验.结果从950℃左右开始升温比从室温起升温煅烧出来的水泥熟料强度高.稻壳用量在3%以内时稻壳水泥的强度和不掺稻壳的水泥强度相差不大,当稻壳用量超过3%时,随着稻壳用量的增加水泥强度下降.随着石灰饱和系数KH的增大,稻壳水泥3 d强度呈增大趋势,28 d强度呈减小趋势.稻壳水泥3 d和28 d净浆抗压强度随着煅烧温度的提高呈增大趋势.结论实验室中采用急速升温的方式煅烧出来水泥强度较好;掺入少量的稻壳对水泥强度影响不大;KH增大对稻壳水泥性能有不利影响;煅烧温度越高,煅烧成的稻壳水泥性能越好.     

CaO—SiO_2—CaCl_2体系中的一个新相

苏联学者将氯化钙引入水泥生料中,在1000°～1100℃烧成了阿利尼特水泥熟料,烧成温度可降低400°～500℃,可节能约1/3。阿利尼特水泥的性能优于普通波特兰水泥。我们在与阿利尼特水泥(又称加氯水泥)有关的CaO—SiO_2—CaCl_2体系中,发现了一个新相,与该体系中已知的各物相皆不相同。我们把它命名为C相。它是用分析纯的CaO、SiO_2、CaCl_2配料,在高温煅烧得到的。可能是CaSiO_3与CaCl_2的互化物,其化学式有待进一步研究确定。     

高浓度CO2气氛下水泥生料分解过程的试验和特性评估

为掌握水泥生料在高浓度CO₂气氛中的分解特性并给出最佳操作建议,构建了水泥生料分解试验和分解特性评价系统,研究了不同反应气氛、反应温度、水泥生料质量分数对分解特性的影响,并采用非线性拟合方法进行特性评估.基于试验数据开展了水泥生料分解特性评估.结果表明,CO₂生成曲线峰值、排放总量和分解时间都随氧气体积分数的增加而增大,当气氛由21%O₂/79%CO₂转变为25%O₂/75%CO₂时较为明显.较高的分解温度和煤粉含量延长了水泥生料分解的时间,有助于提高CO₂的生成率和总量,增加分解产物中CaO的质量分数至71%以上.水泥生料在30%O₂/70%CO₂气氛下分解特性最佳,且较有利于CO₂捕集.当温度为1 005℃时水泥生料分解特性评价指数最佳.水泥生料质量分数为94%时,燃料用量和分解特性处于最优平衡状态.     

3C_2S·3CaSO_4·CaF_2的性质及其对C_2S与C_3S形成的促进作用

本文对以氟、硫作矿化剂煅烧硅酸盐水泥熟料时出现的过渡相氟硫硅酸钙(3C_2S·3CaSO_4·CaF_2)的性质进行了研究,同时探讨了3CaS·3CaSO_4·Ca F_2对 C_3S 和 C_2S在不同温度及升温速率下的促进作用。     

立窑内黑生料球的燃烧与反应特性研究

本文通过对黑生料球在不同煅烧温度下的残余碳、失重率及游离氧化钙等的测定,对立窑黑生料球的燃烧与反应特性进行了研究。认为黑生料球的燃烧大致可分为三个阶段。根据实验中游离钙的变化规律,并结合有关煅烧理论,肯定了黑生料煅烧的优越性。而实验中机械不完全燃烧现象,说明了“高灰分”对料球燃烧反应的影响,为实际生产控制提供了依据。     

钼氟复合掺杂对硅酸盐水泥熟料形成的影响

以空白生料试样为基准,外掺不同质量分数的氧化钼(MoO3)和氟化钙(CaF2),在1 300℃、1 350℃、1 400℃和1 450℃下煅烧。利用X射线衍射、扫描电镜和化学分析等测试手段,探讨钼氟复合掺杂对硅酸盐水泥熟料形成及易烧性的影响。结果表明:MoO3与CaF2复合掺杂对改善水泥生料的易烧性作用不显著;当MoO3和CaF2掺入质量分数均为0.6%时,有利于C3S晶体的形成长大,且掺杂试样的熟料中C3S比基准样品中的C3S晶粒结晶状态良好。     

关于C_(11)A_7·CaF_2稳定性的研究

本文采用X射线衍射分析方法,研究了影响C_(11)A_7·CaF_2稳定性的因素,结果表明C_(11)A_7·CaF_2在1450℃以内,能够稳定存在;Mgo,K_2O对C_(11)A_7·CaF_2稳定性没有影响;Na_2O、P_2O_5和CaO能与C_(11)A_7·CaF_2发生反应、分别生成少量NC_6A_3、Ca_5F(PO_4)_3和C_3A,但在硅酸盐水泥熟料的正常煅烧制度下,反应程度较低,对C_(11)A_7·CaF_2稳定性不大.熟料中铝酸盐相存在的形式,主要取决于氟在熟料中的分布,CaF_2掺量较低,温度超过1350℃,C_(11)A_7CaF_2消失,生成C_3A;CaG_2掺量较高时,温度高达1450℃,熟料中的铝酸盐相仍为C_(11)A_7·CaF_2,而不生成C_2A.     

Y_2O_3超微粉及其透明陶瓷的制备

研究了化学沉淀法制备氧化钇超微粉的工艺及透明氧化钇陶瓷的制备工艺·以Y(NO3)3和NH3·H2O为原料,采用沉淀法制备出化学组成为Y2(OH)5(NO3)·nH2O的先驱沉淀物·发现在Y(NO3)3溶液中添加少量(NH4)2SO4,可以使先驱沉淀物由规则颗粒变为雪花状,并能减轻煅烧得到的氧化钇粉体的团聚·先驱沉淀物在1100℃下煅烧4h,得到了平均粒径为50nm的氧化钇粉体·该粉体经单向压制成型后,在1700℃真空烧结4h得到了透明Y2O3陶瓷·     

微量组分及配料组成对硫硅酸钙矿物形成的影响

研究CaF2 、ZnO和MgO以及配料组成、煅烧温度对硫硅酸钙 ( 2C2 S·CaSO4)单矿物和在贝利特 -硫铝酸盐水泥熟料中形成与分解的影响。结果表明 ,在 12 0 0℃以上 ,少量CaF2 或ZnO能促进 2C2 S·CaSO4的分解 ,而MgO则抑制其形成和分解 ;在多矿物组成体系中 ,碱度系数Cm升高 ,2C2 S·CaSO4的形成量减少 ,当Cm接近等于或大于 1.1时 ,熟料中基本上无 2C2 S·CaSO4形成 ;配料组成中CaSO4的量增加 ,则 2C2 S·CaSO4的形成量增加     

氧化钙分解人造独居石的反应机理

用XRD分析和TGDTA热分析技术研究了氧化钙分解人造独居石的反应机理·研究结果表明:在620～700℃间,氧化钙分解人造独居石的反应是3CaO+2REPO4=Ca3(PO4)2+RE2O3;当加入NaCl助剂后,在793～811℃间分解反应是15CaO+3NaCl+10REPO4=3Ca5Cl(PO4)3+5RE2O3+Na3PO4·在820℃焙烧条件下,两个分解反应同时存在,并伴随有铈的氧化反应Ce2O3+1/2O2=2CeO2发生·用FreemanCarroll方法计算出793～811℃间分解反应的表观活化能E=686kJ/mol,反应级数n=053·     

CuO对水泥熟料烧成及C3S形成动力学的影响

研究CuO对水泥熟料烧成的影响,针对不同掺量CuO,使其煅烧至不同温度,利用化学分析法分析熟料中f-CaO的含量,并计算形成C3S的表观活化能。结果表明:在1 300℃时,掺入适量CuO后对改善易烧性具有显著的作用,但是在1 450℃时,掺入CuO对改善生料易烧性不利。在生料中掺入CuO的量越多越能促进C3S的形成,有利于改善生料的易烧性。     

稀土磺基水杨酸络合物与抑菌效应

在无水乙醇介质中合成了3价(钅兰)、铈、镨、钕的磺基水杨酸络合物和4价铈的磺基水杨酸络合物。经元素分析、红外光谱、可见紫外光谱和热分析得知,Ce(Ⅲ)L·nH_2O 络合物,是一种含磺基水杨酸根、硝酸根的三结晶水的络合物,其组成是:Ce(Ⅲ)(C_7H_5O_6S)_2·NO_3·3H_2O,在60℃下脱水,312℃开始分解。Ce(Ⅳ)L’·nH_2O 络合物是一种含磺基水杨酸根、硝酸根和铵离子的六结晶水的络合物,其组成可能是:NH_4[Ce(Ⅳ)_2(C_7H_3O_6S)_2(C_7H_4O_6S)·NO_3]·6H_2O在62℃下脱水,在301℃开始分解。用平皿洞穴法研究了 La、Ce、Pr、Nd 等(钅兰)系元素的3价络合物对真菌的抑茵效应,它们的抑菌圈宽度超过22～35mm,均属于强的抑菌效应。     

煤矸石的表面活化对其微观结构和性能的影响

采用流态化煅烧对煤矸石粉料进行表面活化处理,研究煅烧温度和保温时间对煤矸石中高岭石脱水反应程度、煤矸石比表面积和微观结构的影响,测定掺30%煅烧煤矸石水泥的标准稠度用水量和凝结时间。结果表明:650、700、750和800℃下分别流态化煅烧1、2. 5和5 min时,煤矸石中高岭石分解率为3%～49. 8%,高岭石未完全转化成偏高岭石; 30%表面活化煤矸石使水泥标准稠度用水量提高2. 5%～5. 5%,而30%完全活化煤矸石使水泥标准稠度用水量提高9. 1%～16. 4%。     

煤焦还原NO的实验研究

利用高温气固悬浮反应实验台对水泥工业预分解炉中不同煤焦(烟煤和无烟煤)还原NO的反应进行了模拟实验研究,并对还原机理进行了深入的分析.研究结果表明,不同种类的煤焦由于自身物理化学特性的差异,其还原NO的能力有所不同;在生料存在下,生料明显地对煤焦还原NO的反应有正催化作用,大大加速了煤焦还原NO的能力.并且,生料主要是通过CaCO3煅烧分解生成的CaO起主要催化作用的,生料最终的催化作用决定于各氧化物催化作用的相对大小.     

石灰石闪速加热高温煅烧过程中的CO_2逸出行为

在大功率碳管炉内模拟利用转炉余热闪速加热高温煅烧石灰石的工艺过程,研究煅烧温度(1200~1500℃)和石灰石粒径(4~27.5mm)对石灰石颗粒在高温热分解过程中CO_2逸出行为的影响。结果表明,石灰石粒径一定时,煅烧温度越高,CaCO_3分解初期逸出CO_2的速率越大,达到CO_2逸出速率最大值的时间也越短;煅烧温度一定时,石灰石粒径越小,CO_2逸出速率曲线峰值越高,到达曲线峰值的时间也越短。煅烧温度不超过1300℃时,随着石灰石粒径的增大,试样转化率和CO_2逸出速率的变化明显放缓;而煅烧温度达到1350℃后,粒径对CO_2逸出速率的影响较小。在1500℃煅烧温度下,经过400~445s,不同粒径石灰石颗粒的分解转化率均已接近100%。     

NaBO_2-H_2O_2-H_2O_2三元体系在0℃及25℃时的相图

以合成的水合偏硼酸钠NaBO_2·4H_2O晶体为原料,研究了NaBO_2-H_2O_2-H_2O三元体系在0℃及25℃时的相图,在0℃时,有NaBO_3·4H_2O、NaBO_2·2H_2O和NaBO_2·4H_2O三种化合物存在;在25℃时,有化合物NaBO_3·4H_2O、NaBO_2·4H_2O和以NaBO_3·4H_2O为主体的固溶体存在。根据相图,提出了合成过硼酸钠的最佳条件。     

添加物对SrTiO_3基高压电容器陶瓷的改性作用

本文研究了Bi2O3·nTiO2、Pb2 、Mn2 和Zn2 对SrTiO3基高压电容器陶瓷的改性作用,获得了2B4组的高压电容器瓷料,其性能指标如下:ε20℃=2000±100　　　tgδ≤50×10-4　　　ρv>1011Ω·cmΔε/ε20℃<±10%Ts=1200±10℃Eb>9kV/mm