烧结法生料浆流变性的研究

论文摘要

氧化铝是世界经济中最重要的基础原材料之一。随着国民经济的发展,它已成为仅次于钢铁产量的特大型金属冶炼行业。目前,虽然一些氧化铝生产新技术不断涌现,但是烧结法生产氧化铝中能耗高的问题并没有得到解决,这其中很大一部分是生料浆含水率过高导致烧结能耗过高所造成的。 本文利用流变学的知识,通过研究生料浆的流变性,了解温度、固含、添加钙的不同形式等因素对生料浆流变性的影响以及生料浆的触变性;主要考察了添加不同的添加剂及表面活性剂对生料浆流变性的影响。研究结果表明: 1)含水率,即固含对生料浆的流体类型有很大影响,随着含水率的增加,生料浆的流体类型可以从屈服假塑性流体变为塑性流体,甚至可能变为近似牛顿流体;温度对生料浆流变性有一定的影响,随着温度的升高,生料浆流动性提高,屈服应力下降;生料浆具有触变性,并且这种触变性具有时间依赖性,这对生料浆的输送具有重要意义。 2)生料浆中添加的钙的不同形式对生料浆的流变性影响较大,主要原因可能是不同含钙化合物的水化作用不一样,有的还可能和碳分母液发生化学反应,这些因素导致生料浆的流变性不一样。 3)不同添加剂和表面活性剂对生料浆的流变性有一定的影响,添加合适的表面活性剂可以提高生料浆的流动性,并且添加量对生料浆的流动性有较大影响,其中效果最好的表面活性剂R-COONa在添加合适量的情况下可以达到降低含水率约4个百分点。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 我国氧化铝工业的发展及现状
• 1.2 我国烧结法生产氧化铝中熟料烧成的能耗分析
• 1.3 表面活性剂的应用和作用机理
• 1.3.1 表面活性剂在氧化铝生产中的应用
• 1.3.2 表面活性剂的化学结构和分类
• 1.3.3 表面活性剂在界面上的吸附机理
• 1.3.4 表面活性剂在水泥工业中的应用
• 1.4 影响悬浮体流变性的因素
• 1.4.1 浓悬浮体的流变学性能及粒子间相互作用
• 1.4.2 矿物表面电荷的来源
• 1.4.3 影响浓悬浮体流变学性能的因素
• 1.5 流变测量
• 1.6 本文的主要研究内容及意义
• 第二章 实验原料、设备与方法
• 2.1 实验原料
• 2.2 实验设备
• 2.2.1 主要实验设备
• 2.2.2 主体设备图
• 2.3 实验方法及步骤
• 第三章 烧结法生料浆的流变性研究
• 3.1 悬浮液的流型与烧结法生料浆可能的流型分析
• 3.2 固体含量对生料浆的流变性及其流体类型的影响
• 3.3 温度对生料浆的流变性的影响
• 3.4 生料浆的触变性研究
• 3.5 本章小结
• 第四章 添加剂及表面活性剂对生料浆流变性的影响规律
• 4.1 添加不同形式的钙对生料浆流变性的影响规律
• 4.1.1 不同含钙化合物对生料浆流变性的影响
• 4.1.2 石灰与碳分母液反应时间对生料浆流变性的影响
• 4.2 表面活性剂的作用原理
• 4.2.1 双电层理论
• 4.2.2 表面活性剂的分散机理
• 4.2.3 表面活性剂产生分散作用的原因
• 4.3 表面活性剂对生料浆流变性的影响规律
• 4.3.1 添加剂A对生料浆流变性的影响
• 4.3.2 醇类同系物对生料浆流变性的影响
• 4.3.3 某一聚合物系列对生料浆流变性的影响
• 4.3.4 添加剂B对生料浆流变性的影响
• 4.3.5 多聚物C对生料浆流变性的影响
• 4.3.6 添加剂D对生料浆流变性的影响
• 4.3.7 表面活性剂R-COONa对生料浆流变性的影响
• 4.3.8 其它一些表面活性剂对生料浆流变性的影响
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 主要结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间的研究成果目录