李燕京
,
孙加林
,
李勇
,
张军杰
,
刘梦
,
马淑龙
,
林鑫
耐火材料
doi:10.3969 /j.issn.1001 -1935.2015.01.005
为分析水泥窑用镁铁铝复合尖晶石砖的侵蚀机制，对经高温烧成的商品高铁镁砂－镁铝尖晶石砖、方镁石－铁铝尖晶石砖和镁铝尖晶石砖分别进行了1450℃4 h 的抗碱盐和抗水泥熟料侵蚀试验，并对侵蚀后试样进行了 SEM扫描电镜和 EDS 物相分析。结果表明：高铁镁砂－镁铝尖晶石砖的抗碱盐侵蚀性和抗水泥熟料侵蚀性均最好，方镁石－铁铝尖晶石砖次之，镁铝尖晶石砖相对较差。这是因为高铁镁砂－镁铝尖晶石砖结构最为致密，体系中 Fe 元素以固溶体的形式存在，高温烧成时结构稳定，没有像方镁石－铁铝尖晶石砖中二次尖晶石的形成和 Fe 元素的变价带来的微裂纹，没有 Fe 元素的扩散造成的孔洞，使得碱蒸气不易渗入；体系中的 Fe 元素与水泥熟料反应生成高黏度的铁酸钙和铁酸铝相，阻止了水泥熟料的进一步渗透。
关键词:
高铁镁砂-镁铝尖晶石砖
,
方镁石-铁铝尖晶石砖
,
镁铝尖晶石砖
,
水泥熟料
,
碱盐
,
抗侵蚀性
陈树江
,
刘耀闻
,
李国华
,
张国栋
,
郝明选
,
袁林
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2015.03.001
为了解采用可燃性废弃物作为替代燃料煅烧水泥熟料时产生的气氛对水泥窑烧成带用方镁石－复合尖晶石砖的侵蚀情况，首先进行了化学试剂 V2 O5分别与高纯镁砂和镁铝尖晶石砂在1500℃下的反应试验；然后以高纯镁砂、高铁镁砂、铁铝尖晶石砂为原料，于1600℃烧成制备了方镁石－复合尖晶石坩埚试样，按水泥熟料、橡胶轮胎、石油焦的质量分数分别为50％、25％、25％配成侵蚀介质，采用静态坩埚法进行了替代燃料对方镁石－复合尖晶石材料的侵蚀试验（1450℃保温3 h）。利用 XRD 检测了试样的物相组成，采用 SEM观察和分析了气氛侵蚀后试样的显微形貌。结果表明：1）V2 O5与 MA 中的 MgO 反应产生刚玉相和钒酸镁，破坏了尖晶石结构，并伴随较大的体积膨胀而破坏了砖的结构。因此，在水泥窑使用替代燃料的情况下，方镁石－复合尖晶石砖中不适合加入镁铝尖晶石。2）替代燃料燃烧产生的 SO3、V2 O5等酸性气体沿着气孔和晶界向砖内扩散，在气孔和晶界处聚集，与方镁石－复合尖晶石材料中的 CaO、MgO 反应生成 Ca3（VO4）2、Mg3（VO4）2、CaSO4、MgSO4，产生体积效应，不利于材料的稳定；另外还与水泥熟料中的 C2 S 反应生成 CaSO4和低熔点相，不利于窑皮的稳定。
关键词:
方镁石-复合尖晶石砖
,
水泥窑
,
烧成带
,
水泥熟料
,
可燃性废弃物
,
侵蚀机制
周婷婷
,
张长森
,
魏宁
,
杨军
,
吴阳
硅酸盐通报
以铜尾渣替代粘土配料煅烧水泥熟料,研究了生料的易烧性,测定了熟料的f-CaO含量,采用岩相分析、XRD、SEM等手段,对水泥熟料的矿物组成、强度、水化产物等进行分析研究,探讨了铜尾渣的作用机理.结果表明:铜尾渣对水泥熟料的烧成和矿物形成有较好的促进作用,掺入铜尾渣后,熟料f-CaO含量降低,有效提高了生料的易烧性.掺入铜尾渣煅烧的熟料中C3S和C2S矿物含量多,结晶度好,熟料水化后水化程度好,孔隙少,结构致密,强度高.当煅烧温度为1400℃时,也能煅烧出质量良好的熟料,3d和28 d强度可高达61.4 MPa和114.2 MPa.
关键词:
铜尾渣
,
粘土
,
水泥熟料
,
抗压强度
马先伟
,
李静
,
武双磊
,
陈胡星
材料科学与工程学报
doi:10.14136/j.cnki.issn 1673-2812.2015.06.004
为探索水泥窑协同处置含铬固体废弃物的可行性,通过测定熟料的f-CaO含量、强度、铬浸出浓度,以及分析熟料的矿物、水化产物和水化放热,研究了CrO3对熟料烧成、水化及浸出毒性的影响规律及机制.结果表明:当CrO3掺量低于2％时,熟料的f-CaO含量和3d、28d、90d强度随掺量的变化不明显;Cr(Ⅵ)/∑Cr浸出浓度随CrO3掺量增加而增大,随养护龄期延长而减小.当CrO3掺量小于0.25％时,熟料Cr(Ⅵ)浸出浓度均低于0.05mg/L,符合Ⅱ类地表水环境质量标准限值;当CrO3掺量较高时,抑制C3S形成,并显著延缓水化;熟料对铬的固化可归因于熟料矿物和水化产物对铬的固溶和包裹.掺加少量CrO3对熟料烧成、水化、性能均无不利影响,产品的环境安全性能够得到保证,水泥窑协同处置含铬废弃物是值得深入研究的技术途径.
关键词:
铬
,
水泥熟料
,
强度
,
浸出浓度
陈福松
,
徐玲玲
,
张志宾
硅酸盐通报
本文简要介绍了水泥熟料中氧化镁的定量分析方法,并采用化学方法和XRD内标法对水泥熟料中的方镁石进行定量分析,用回收率评价了该方法的准确性.结果表明:化学方法和XRD内标法定量水泥熟料中方镁石的含量是可行的,化学方法的回收率在99.40%以上,两种方法的测定结果一致.
关键词:
水泥熟料
,
方镁石
,
定量分析
,
化学分析法
,
XRD内标法
张杭
,
马丽萍
,
胡建红
,
毛宇
,
戴取秀
,
谢龙贵
材料导报
磷石膏是湿法磷酸生产过程中的副产品,大量的磷石膏废渣可引起水体和空气的环境污染,运用生命周期评价的方法,对循环流化床还原分解磷石膏制水泥熟料试验方法进行分析,并与传统的回转窑方法进行比较.研究结果表明,在工艺过程中的环境负荷主要体现在不可再生资源的消耗、不可再生能源的消耗和温室效应,所提出的试验方法较传统方法可减少工艺过程中对环境负荷的影响.
关键词:
生命周期评价
,
磷石膏
,
水泥熟料
,
循环流化床
卢普光
,
刘莎
,
艾红梅
硅酸盐通报
利用水泥回转窑处理固体废弃物是一种应用广泛、效果明显的方法,西方国家对固体废弃物用于水泥熟料生产的研究已有三十余年的历史,在我国,由于近十几年来资源、环境与发展之间的问题日益突出,人们才开始关注对固体废弃物用于烧制水泥熟料进行研究.使用固体废弃物生产水泥熟料既节省了原材料,又能彻底销毁或固结废弃物中有毒有害的物质,具有一举两得的效果,但我国在这方面的研究及应用水平与发达国家间还存在一定的差距.本文综述了国内外对于冶金废渣、废弃混凝土、城市垃圾焚烧灰、城市污泥等固体废弃物作为原材料来烧制水泥熟料的研究现状,介绍了使用固体废弃物烧制水泥熟料存在的问题,并对未来的研究方向提出了建议.
关键词:
固体废弃物
,
水泥熟料
,
易烧性
,
抗压强度
管宗甫
硅酸盐通报
用工业原料在不同温度预合成C2S(2CaOSiO2)为主要矿物的前导物,并以该前导物为基础,补入适量的钙,在不同温度下二次烧成水泥熟料.结果显示:采用1250℃、1300℃和1350℃预合成的C2S前导物配料二次烧方法,有利于熟料在低温下烧成,在1350℃左右实验熟料样品中游离氧化钙即可小于1.0％.相应C3S在熟料体系中的表观形成活化能相比不同配料烧成的对比组明显降低,而不同温度制备的前导物配料,C3S在熟料体系中的形成活化能相差无几.
关键词:
C2S前导物
,
二次烧成
,
水泥熟料
,
硅酸三钙
,
活化能
闻岩
,
李明飞
,
韩丁
,
张帅龙
,
赵慧彬
硅酸盐通报
目前水泥熟料换热规律的研究多采用多孔介质渗流换热理论,需求解连续性方程、动量方程、能量方程的联立方程组,存在求解复杂,不便于工程应用的缺点.为解决此缺点,本文在文献[12]单元体直管等效换热模型的基础上,考虑换热过程中空气的变物性,建立变长度单元体直管等效换热模型,并将其拓展到整体,得到熟料层整体的换热规律.模型理论计算结果与实验数据基本吻合,求解简单,便于工程应用.
关键词:
水泥熟料
,
多孔介质
,
等效直管
,
变长度
,
换热
赵世珍
,
韩凤兰
,
王亚光
硅酸盐通报
利用化学分析法、X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TG-DSC)等检测手段对电解锰渣、镁渣的化学组分、矿物组成、物化性能进行分析.根据分析结果,合理设计以锰渣、镁渣为原料制备硫铝酸盐水泥熟料的配比方案,并考察烧结温度对熟料性质的影响.在制备的水泥熟料中掺入一定量的石膏可制备出早强、快硬的硫铝酸盐水泥.在此过程中测定水化放热过程,并分析石膏掺量与水泥抗折和抗压强度的关系,确定最佳的石膏掺量.实验结果表明,电解锰渣、镁渣可以作为有价值的原料制备硫铝酸盐水泥熟料,两种废渣的掺比可分别达到21%,烧结过程的最佳温度为1260 ℃,保温时间为30 min,此时烧结出的试样的矿物相主要为C2S、C4A3S-.当石膏掺量为15%时,放出的水化总热最多,制备出的水泥力学性能最好,28 d的抗折强度为5.1 MPa,抗压强度为31.2 MPa,抗渗等级达到P6,烧制熟料和水化产物将锰渣和镁渣中的重金属有效的固化稳定,不易被浸出.
关键词:
电解锰渣
,
镁渣
,
硫铝酸盐
,
水泥熟料
