利用多次循环钙基材料制备镁钙耐火材料的研究

摘要

本论文主要是研究利用添加了氧化镁（MgO等）的石灰石（产地：陕西富平）（粒度<40μm）对工业CO2废气的循环捕集以及利用煅烧石灰石废料来制备高钙基镁钙耐火材料。
　　本课题的创新点在于利用经过多次循环煅烧/碳酸化试验的石灰石废料与一定比例 MgO以及粘结剂相复合来制备镁钙基耐火材料，并对其性能进行了表征。论文第一部分主要是研究改性后的石灰石（采用MgO改性）在多次循环煅烧/碳酸化过程中对CO2的捕集能力。因为改性石灰石颗粒在经过多次高温循环煅烧后表面会发生严重的烧结现象,从 SEM照片中可以清楚的看到这一变化过程，所以利用这种材料制作镁钙基耐火材料具有一定的研究价值，并且在理论上也可以提高镁钙基耐火材料的抗水化性能，并可充分利用CO2循环捕集所产生的煅烧石灰石废料。研究课题主要从三个方面进行：1、利用金属氧化物来对钙基材料进行改性，并完成其堆积态下对 CO2捕集性能研究；2、选取改性效果较好的金属氧化物以及配比来完成钙基材料对CO2捕集的放大试验（即半悬浮态试验），与此同时，可以产出公斤级煅烧石灰石废料；3、利用上述试验产生的废料制作镁钙基耐火材料并研究其性能。
　　试验结论如下：
　　1：在利用不同金属氧化物（MgO/SiO2/Fe2O3）改性钙基吸收剂堆积态实验过程中，研究发现：经过十几次循环煅烧/碳酸化试验后，利用MgO（掺量为1％）改性的钙基材料对CO2的捕集性能优于其他金属氧化物；同时，石灰石颗粒表面发生严重的烧结。
　　2：选取MgO（掺量为1%）修饰的钙基材料进行半悬浮态试验，并将经过一次煅烧之后的改性石灰石分成两份做对比试验，一份进行水化处理后进行对比试验，另一份不做任何处理。在高温回转炉中完成100次循环煅烧之后，我们发现经过水化改性的钙基材料的表面烧结情况比未经处理过的材料更为明显。
　　3：将上述试验产出的两种废料分别按照如下比例制作成耐火材料：分别按55.12wt%、44.88wt%添加MgO，同时按52.1%、42.9%、5%的比例添加不同种类有机粘结剂，制备镁钙耐火材料，最终发现利用酚醛树脂作为有机粘结剂时耐火材料的抗水化性能、微观形貌分析以及抗压强度都相对突出。

目录

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目录

1 绪论

1.1 引言

1.2 CO2减排方式

1.3 钙基CO2捕集剂研究现状

1.4 钙基耐火材料研究现状

1.5研究的主要内容

1.6 课题创新点

1.7 课题研究的意义及前景

2.试验设备、技术路线、原料分析及试验方法

2.1 试验设备

2.2 试验技术路线

2.3 试验原料分析

本章小结:

3.改性钙基材料捕集CO2试验及其性能测试

3.1 改性钙基材料捕集CO2试验原料配备

3.2 改性钙基材料捕集CO2试验

本章小结：

4 高钙基耐火材料的成型及性能检测

4.1 高钙基耐火材料成型

4.2 高钙基耐火材料烧成

4.3 高钙基耐火材料抗水化性能研究

4.4 高钙基耐火材料抗矿物相分析

4.5 高钙基耐火材料形貌分析

4.6 高钙基耐火材料抗压试验

本章小结：

5 总结

致谢

参考文献

硕士期间发表论文