外掺氧化物对熟料烧成的影响

摘要

传统硅酸盐水泥熟料的烧成温度高，熟料烧成能耗大。因此，提高水泥熟料易烧性是降低水泥烧成能耗的主要途径之一。本文研究各种外掺氧化物对生料易烧性的影响，旨在寻找能够显著改善生料易烧性的元素。
　　本文以 CaCO3、SiO2、Al2O3、Fe2O3为空白生料(熟料率值为 KH=0.9， SM=2.6， IM=1.6),分别掺入不同百分含量的10种氧化物，在1250℃、1300℃、1350℃、1400℃、1450℃下煅烧，研究其对水泥熟料中 f-CaO含量，烧成活化能和C3S形成率动力学的影响，通过试验以求发现规律，找出影响熟料易烧性的有效元素，指导实践。首先对V2O5、TiO2、MoO3、CuO在不同掺量及不同煅烧温度条件下对熟料f-CaO含量进行分析，结果表明：①掺杂 V2O5对生料易烧性有稍微的改善效果，最佳掺量为0.4％左右，但是对烧成活化能和C3S形成率的影响不大。②TiO2对生料易烧性改善效果显著，TiO2的加入使试样的烧成活化能和C3S形成率有明显的下降。③掺杂 MoO3对生料易烧性改善不明显，并且对烧成活化能和C3S形成率的影响不大。④掺杂适量 CuO能在低温煅烧条件下能更好的改善生料易烧性，并且随着掺入量的增加烧成活化能逐渐下降。
　　在此基础上，对 V2O5、TiO2、MoO3、CuO、Co2O3，ZrO2，BaO，La2O3， MnO2，CdO十种氧化物进行了对比研究。结果表明：①煅烧温度不同，外掺氧化物对易烧性的作用效果差异很大，根据影响作用可分为三类：在低温煅烧条件下改善易烧性效果明显，但煅烧温度较高时易烧性改变效果不明显甚至变差，如 CuO，BaO，Co2O3；在低温煅烧条件下不能有效的改善易烧性，但在煅烧温度较高时效果显著，如TiO2，ZrO2，CdO，La2O3；无论煅烧温度高低，对易烧性均无明显的改善效果，如 MoO3，MnO2，V2O5。②同一族或者相近的元素影响易烧性的效果相似：ⅠB、Ⅷ元素：低温下效果明显，高温下效果不明显。ⅢB、ⅣB元素：低温下效果不明显，高温下效果明显。ⅤB、ⅥB、ⅦB：低温或者高温下效果均不明显。

目录

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 问题的提出

1.4 研究目的及意义

1.5 研究的主要内容

第2章 实验方法

2.1 试样制备及测定

2.2 烧成动力学的原理及计算方法

2.3 C3S形成率的计算方法

第3章 V2O5对生料易烧性的影响

3.1掺杂1% V2O5的试样中f-CaO随煅烧温度的变化

3.2 V2O5掺入量变化对f-CaO的影响

3.3 V2O5掺入量变化对烧成活化能的影响

3.4 V2O5掺入量变化对C3S形成率的影响

3.5 小结

第4章 TiO2对生料易烧性的影响

4.1 掺杂1%TiO2的试样中f-CaO随煅烧温度的变化

4.2 TiO2掺入量变化对f-CaO的影响

4.3 TiO2掺入量变化对烧成活化能的影响

4.4 TiO2掺入量变化对C3S形成率的影响

4.5 小结

第5章 MoO3对生料易烧性的影响

5.1 掺杂1%MoO3的试样中f-CaO随煅烧温度的变化

5.2 MoO3掺入量变化对f-CaO的影响

5.3 MoO3掺入量变化对烧成活化能的影响

5.4 MoO3掺入量变化对C3S形成率的影响

5.5 小结

第6章 CuO对生料易烧性的影响

6.1 掺杂1%CuO的试样中f-CaO随煅烧温度的变化

6.2 CuO掺入量变化对f-CaO的影响

6.3 CuO掺入量变化对烧成活化能的影响

6.4 CuO掺入量变化对C3S形成率的影响

6.5 小结

第7章 掺杂对于生料易烧性的影响

7.1 掺入四种氧化物时对C3S形成活化能的影响

7.2各种氧化物在不同煅烧温度下对f-CaO的影响

7.3 原子序数与f-CaO的关系

7.4 离子半径与f-CaO的关系

7.5 讨论不同离子对生料易烧性的影响

7.6 小结

第8章 结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果