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C2S和中间相前导矿物对熟料中C3S形成动力学影响

2020-12-07阅读(536)

C2S和中间相前导矿物对熟料中C3S形成动力学影响

论文摘要

Alite是水泥熟料中最重要矿物,其含量和活性的提高,必将赋予熟料高的胶凝性。因此,如何提高水泥熟料中Alite的含量,进而提高水泥熟料质量是水泥行业研究的主要方向。但是Alite是水泥熟料矿物中生成温度最高的矿物,提高水泥熟料中Alite含量会给生产一定得困难。现有的研究认为在液相出现以前alite不会大量形成。到达最低共熔温度后,开始出现液相,在高温液相作用下,水泥熟料逐渐烧结,同时,硅酸二钙与游离氧化钙都逐步溶解于液相中,以Ca2+离子扩散与硅酸根离子、硅酸二钙反应,形成硅酸盐水泥的主要矿物硅酸三钙。对C2S和中间相在C3S的生成动力学过程中的具体作用和影响的研究,对水泥熟料的生产,提高水泥熟料质量有着重要意义。本文设计了以C2S为起点研究C3S的形成动力学参数。通过先合成C2S前导物和中间相前导物,再对C2S前导物补足CaCO3、Fe2O3、Al2O3;对中间相前导物补足CaCO3、SiO2,在不同温度下煅烧得到水泥熟料。为剔除水泥熟料中其他矿物对C3S形成动力学过程的影响,依据水泥熟料矿物组成和配料方式提出了四种CaO转化率公式,可以计算出CaO反应生成C3S的量,排除其他因素的干扰。通过计算出CaO反应生成C3S的转化率,采用金斯特林格和Arrhenius公式计算了熟料中C3S形成的表观活化能。研究结果表明:设计以C2S为起点研究C3S的形成动力学参数,方法可行,计算所得活化能更为接近C3S真实活化能;提出的CaO转化率的计算公式,可以有效剔除熟料中其他矿物对C3S生成活化能的影响,可以有效的评价不同前导物对C3S形成活化能的影响;导物可以有效降低熟料中C3S的形成活化能。C2S的生成反应在C3S形成动力学过程中可能是关键反应,制约着C3S生成速度。中间相则为这个过程提供了良好的扩散环境,加速了硅酸盐矿物形成的扩散过程。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 第一章 绪论
  • 1.1 本课题研究背景与意义
  • 1.2 国内外相关研究的进展
  • 1.2.1 杂质离子在硅酸盐水泥熟料烧成中的研究进展
  • 1.2.2 杂质离子对水泥熟料烧成过程的影响
  • 1.3 工业废渣和尾矿在水泥熟料烧成过程的应用
  • 1.4 晶种技术在水泥熟料烧成中的应用
  • 1.4.1 晶种技术的种类和作用机理
  • 1.4.2 添加晶种对水泥熟料烧成的影响
  • 1.5 热历史对硅酸盆水泥熟料烧成的影响
  • 1.6 本文研究内容
  • 1.6.1 研究目的和基本思路
  • 1.6.2 主要研究内容
  • 3S形成动力学过程的影响'>第二章 分析纯试剂合成前导物在纯体系下对C3S形成动力学过程的影响
  • 2.1 前导物及合成条件
  • 2.1.1 生料片制备、煅烧方法和测试内容
  • 2.1.2 前导物的矿物组成分析
  • 2.2 熟料的烧成
  • 2.2.1 配料方案设计
  • 2.2.2 生料制备、熟料煅烧方法及测试分析
  • 2.3 熟料的易烧性分析
  • 2.4 熟料的XRD分析
  • 2.5 熟料的矿物岩相分析
  • 2.6 熟料烧成动力学参数的计算
  • 2.6.1 活化能的计算方法
  • 2.6.2 表观活化能计算结果分析
  • 2.7 本章小结
  • 3S形成动力学过程的影响'>第三章 工业原料合成前导物在熟料体系下对C3S形成动力学过程的影响
  • 3.1 原材料
  • 3.2 前导物的制备
  • 3.3 前导物的XRD分析
  • 3.4 配料方案设计和实验结果
  • 3.4.1 生料片制备、煅烧方法和测试内容
  • 3.4.2 实验结果
  • 3S形成活化能'>3.4.3 C3S形成活化能
  • 2S前导物对C3S形成动力学的研究'>3.5 高C2S前导物对C3S形成动力学的研究
  • 2S前导物配料熟料的易烧性分析'>3.5.1 高C2S前导物配料熟料的易烧性分析
  • 2S前导物配料熟料的XRD分析'>3.5.2 C2S前导物配料熟料的XRD分析
  • 2S前导物配料熟料的岩相分析'>3.5.3 C2S前导物配料熟料的岩相分析
  • 2S前导物配料熟料的活化能分析'>3.5.4 C2S前导物配料熟料的活化能分析
  • 3S形成动力学的研究'>3.6 中间相前导物对C3S形成动力学的研究
  • 3.6.1 中间相前导物配料熟料易烧性的分析
  • 3.6.2 中间相前导物配料熟料的XRD分析
  • 3.6.3 中间相前导物配料熟料岩相的分析
  • 3.6.4 中间相前导物对熟料活化能的分析
  • 3.7 本章小结
  • 2S前导物对C3S形成动力学的研究'>第四章 低温合成C2S前导物对C3S形成动力学的研究
  • 4.1 原材料
  • 4.2 前导物的制备
  • 4.2.1 生料片制备、煅烧方法和测试内容
  • 4.2.2 前导物的矿物组成分析
  • 4.3 熟料的烧成
  • 4.3.1 熟料的配料方案设计
  • 4.3.2 生料制备、熟料煅烧方法及测试分析
  • 4.4 熟料的易烧性分析
  • 4.5 熟料XRD分析
  • 4.6 熟料的矿物岩相分析
  • 4.7 本章结论
  • 第五章 结论与展望
  • 5.1 主要结论
  • 5.2 展望
  • 参考文献
  • 在读期间科研成果和参加科研项目
  • 致谢

    • 相关论文文献

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