磷石膏预分解的热分析研究

采用热分析的方法对磷石膏在不同掺碳量、不同气氛条件下的热反应过程进行了研究,针对近年来提出的利用水泥新型干法技术实现磷石膏预分解制硫酸联产水泥的设想,研究了磷石膏的热分解过程对预热分解炉的适应性。结果表明,在碳与磷石膏的混合体系中,碳仅能在一定程度上促进磷石膏分解,其完全分解温度接近1300℃。而在较强还原气氛中,磷石膏+碳系统生成硫化钙,在约1260℃时才完全分解。因此新型干法水泥工艺分解磷石膏制酸联产水泥新工艺在实际过程中将受限于硫酸盐及硫化物熔点较低与硫酸钙分解温度较高这对矛盾而不宜直接采用。

新型干法预分解磷石膏制硫酸联产水泥可行性分析

磷石膏是湿法磷酸生产时排放的固体废弃物,磷石膏制硫酸联产水泥技术一直为人们高度重视,但这一技术至今尚未有实质的突破。近年来许多学者提出了利用水泥新型干法技术来实现磷石膏预分解制硫酸联产水泥的新工艺。为此本文结合水泥新型干法预热分解窑的热工特点,以及磷石膏的热分析,研究了在该工艺条件下,磷石膏的分解温度与正常预热分解炉的适应性,磷石膏分解效率及窑系统粘结堵塞等特性。结果表明,采用新型干法水泥技术分解磷石膏制硫酸联产水泥是十分困难的。

预分解系统结皮特征的研究

通过X光、化学分析和电子显微镜等方法对预分解系统生产过程中出现的各种结皮进行了系统的归纳和分类研究。研究表明，结皮有三类最基本的型态，即粉料块结皮、酥松结皮、硬块结皮。其它各类可以看成是由这三类结皮所组成的过渡形态。本文还对上述各类结皮的化学成分、矿物组成以及各类结皮的粘结力、微观结构等进科了研究，并对各类结皮对生产的影响进行了分析和讨论。

煤燃烧对新型干法水泥窑尾系统粘结堵塞作用机理的研究

煤的燃烧不完全是导致新型干法水泥窑尾系统粘结堵塞的重要原因之一。本文就其作用机理进行了研究和讨论。研究表明:煤的不完全燃烧对系统有降低过渡液相温度、提高硫的挥发率与循环量并产生局部高温从而促进结皮与粘结堵塞产生的作用。

矿渣和石膏混合制备墙体材料的试验研究

以大量的石膏和矿渣为原料,适当掺入水泥和其他组分制备不同配比的试块,选择凝结时间合理且强度较高的一组试块进行XRD分析和SEM照片分析.研究表明配比为矿渣∶石膏∶水泥=48∶40∶12,水灰比为0.42的试块性能最好.由于水泥、矿渣以及其他添加剂的加入,能够很好地调节墙体材料的耐水性.矿渣中含有Si和Al,通过石膏的激发作用,石膏与矿渣中的Al形成钙矾石,钙矾石呈凝胶状态,具有很好的强度和耐水性.

β－C_2S固溶体稳定的热力学研究

从热力学理论出发，利用Ｘ射线衍射定性和定量的方法，对β－Ｃ＿２Ｓ固溶体的稳定性进行了分析和研究。经热力学理论推导得出β－Ｃ＿２Ｓ稳定的热力学条件，即掺入的微量元素的化学位μ＿ｉ须小于β－Ｃ＿２Ｓ的反应自由焓△Ｇ＿β，μ＿ｉ＜△Ｇ＿β．并定量地计算出一种微量元素稳定β－Ｃ＿２Ｓ的临界掺加量为；多种微量元素对β－Ｃ＿２Ｓ的稳定性判断条件为：

水泥窑煅烧过程中废气排放及分布规律的模拟仿真

利用数值仿真(CFD)方法模拟研究了新型的煤粉燃烧器在水泥窑内的燃烧以及NOx、SOx有害废气的排放及其分布规律,讨论了燃烧器结构与NOx生成的关系,初步探索了高效燃烧与低有害气体排放燃烧的机理问题.

大幅提高新型干法窑产量的新方法探讨

提高同规格窑生产能力的重要手段是提高全窑系统的烧煤能力,而提高分解炉的烧煤能力的潜力最大,其核心是优化和改进各种炉结构。

用钡渣作水泥混合材

钡渣是用重晶石生产钡盐时排放的工业废渣,其中含有较多的可溶性钡盐,对环境的污染尤为严重.若用钡渣作为水泥混合材,可以增加水泥的抗辐射能力,而且因其价格低廉可大幅度降低水泥成本,并从根本上治理钡渣环境污染.但钡渣直接单独作为水泥混合材,尚不能完全满足水泥性能的要求,为此,我们对掺用钡渣作水泥混合材的工艺进行了初步研究,得到了较好的结果.

分解炉中CaCO_3分解与煤燃烧的相互作用研究

本文从燃烧学基本理论出发 ,对分解炉中煤的燃烧、CaCO3 分解及气 -固传热的规律进行了研究 ,并分析了煤的燃烧、着火及其与CaCO3 分解的相互关系、煤燃烧的控制机制以及提高分解炉燃烧效率的方法。

硫碱过渡矿物对粘结堵塞的影响

在粘结堵塞的研究中，过渡矿物的形成一直被视为关键因素之一。本文对过渡矿物的形成条件及矿化剂的作用规律进行了研究，发现过渡矿物对结皮的形成并没有直接的影响，低熔液相的形成才是导致粘结堵塞的主要原因。

煤在分解炉中的燃烧特点分析

本文就分解炉中煤的着火及燃烧特点进行了理论研究与分析。研究表明：在同一气流温度条件下，燃烧并存两种分离的稳定燃烧状态及煤粒表面温度。一种受化学反应控制，煤粒温度接近气流温度，燃烧速率较低；另一种受扩散控制，煤粒表面温度较高（较炉温高２００℃以上），燃烧速率也高。研究还表明：分解炉中煤的燃烧以扩散控制为主。分解炉中煤的着火意味着燃烧从受化学反应控制到受扩散控制的转变。本文还就影响分解炉燃烧的因素进行了讨论。

磷石膏制备轻质墙体材料试验研究

采用在低温煅烧过的磷石膏中加入缓凝剂和发泡剂的方法制备轻质墙体材料,研究了缓凝剂、水灰比和发泡剂对磷石膏试块强度和轻质化的影响。力学实验测试表明:缓凝剂掺量0.1%、水灰比0.65、发泡剂掺量0.02%的工艺下,磷石膏试块7 d的抗压强度为4.6 MPa,抗折强度为2.2 MPa,初凝时间为27 min,体积密度为0.82 g/cm3;扫描电镜分析表明:此工艺下的磷石膏试块中孔隙合格且结晶质量良好。

磷石膏分解特性对磷石膏制硫酸联产水泥新工艺的影响研究

磷石膏预分解制硫酸联产水泥技术的关键是对磷石膏分解特性的深入了解,结合水泥新型干法预分解窑的特点,采用热分析及相关试验对磷石膏的热分解性能进行了研究.结果表明,磷石膏完全分解温度在1 300℃以上,在还原条件下其分解温度也在1200℃以上.结果还表明,由于磷石膏的分解温度往往高于该系统的最低共熔点温度,其对预热器分解炉的适应性较差,易对窑系统造成粘结堵塞问题.利用水泥新型干法技术分解磷石膏制酸并联产水泥的实施会有较大难度.

磷石膏煅烧制备复合胶凝材料的研究

采用磷石膏为主要原材料,与适量活性炭和粉煤灰混合后煅烧分解,制备新型高强复合胶凝材料。通过正交试验研究煅烧温度、保温时间、活性炭和粉煤灰掺量对新型胶凝材料中三氧化硫含量和抗压强度的影响。结果表明:当煅烧温度为1200℃,保温时间为30 min,活性炭掺量为10%,粉煤灰掺量为5%时,所制得胶凝材料的3 d、28d抗压强度分别为46.35 MPa、92.70 MPa。该条件下,新型胶凝材料中三氧化硫含量为11.60%,煅烧过程中形成C2S、C3S及C3A等具有活性的矿物成分,28 d水化产物中出现氢氧化钙和钙矾石。与磷石膏制硫酸联产水泥工艺相比,该方法能耗低,工艺流程简单,熟料抗压强度高,可作为磷石膏资源化利用的新途径。

磷石膏炭热分解的热动力学研究

在活性炭掺量为10%~15%,煅烧温度为1100~1250℃条件下,从动力学和热力学角度对磷石膏分解煅烧制胶凝材的可行性进行了研究。在该温度范围内,通过等温热分析法确定了磷石膏分解体系的表观活化能为299.88~382.85 k J·mol^(-1),指前因子ln A为18.64~25.61 s^(-1),分解动力学方程为受三维扩散控制的Z-L-T方程。经Factsage软件计算和SEM、EDS、XRD等微观检测发现,煅烧过程中,不仅发生了硫酸钙的分解,还伴随着分解产物CaO和杂质SiO_2的合成反应。根据CaO-SiO_2-CaSO_4相图的理论计算结果表明,适量补充硅铝质改性组分,调节生料的配比范围,有使磷石膏基水硬性复合胶凝材料强度提升的潜能。

磷石膏制备α半水石膏的试验研究

磷石膏中杂质的存在导致其特性与天然石膏,脱硫石膏有很大区别,本实验采用"干闷法"研究磷石膏制备α半水石膏的工艺条件,实现磷石膏资源化利用。通过预处理外加剂掺量、不同制样水灰比和转晶剂掺量来观察并研究探讨α半石膏晶体的结构以及力学性能。结果表明:制样水灰比为0.4,预处理剂掺量是1.5%,转晶剂掺量0.06%时效果最好。

对钙法和有机胺法烟气脱硫技术的研究探讨

目前工业中以石灰石-石膏法为代表的钙法烟气脱硫技术已被广泛的应用。但是,此类脱硫技术存在着能耗大,成本高,易造成二次污染等问题。而近年来,出现了一种新型的烟气脱硫技术-有机胺烟气脱硫,所以本文针对目前我国SO_2的排放量,指出了钙法脱硫技术的弊端,对有机胺脱硫技术的相对优势和劣势进行探讨,并针对有机胺脱硫技术所存在的问题及改进方法的发展进行综合评价分析,为今后烟气脱硫技术的进一步发展提供相应的参考依据。

25CrNi3MoV大型锻件用钢冲击性能的研究

对新型大锻件用钢25CrNi3MoV在不同回火温度和冲击试验温度下的组织与冲击性能进行了研究。结果表明,25CrNi3MoV钢在200-600℃范围内回火时,随回火温度的升高,屈服强度缓慢下降、冲击吸收功缓慢增大;600℃以上回火时,强度急剧下降、冲击功迅速升高。670℃回火后,试验钢具有良好的强韧性配合,屈服强度为750 MPa,室温冲击功为92 J,脆性转变温度50%FATT为-90℃。