率值、外加剂和粘土组成对水泥生料煅烧阶段电导的影响

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水泥熟料原料性质、生料率值和煅烧制度等因素影响着水泥熟料煅烧过程中高温液相出现温度、液相粘度和液相量等性质,而液相性质进而影响着熟料矿物生成。本论文通过测定不同配方生料煅烧过程的电阻抗值,探究不同因素影响下的生料在液相阶段的电导特性,拟建立起液相电导特性与熟料质量之间的联系。本论文参照电导岩石学的电导机理,使用交流电阻抗谱法,在10~200000Hz范围内测定了普通硅酸盐水泥生料在率值、外加剂(Na2CO3、Na NO3、Mg O、Ca F2)、粘土矿这三类变量条件下的高温煅烧过程的电阻抗谱,得出其在750~1400℃内煅烧的电阻抗变化的一般规律:(1)生料的煅烧电阻抗值随频率、温度的升高而降低,并且降低的幅度逐渐变小;(2)高频能起到稳定电导的作用,测出的电阻抗值更能代表体系的电导状态,利于探究不同因素对电阻抗值的影响。并根据上述规律,选取200000Hz、液相阶段的电阻抗值作重点研究,得到以下结论:(1)200000Hz下的电阻-温度曲线有两个温度拐点,第一个拐点代表固相反应进入加速期,第二个拐点表示液相开始出现。添加上述外加剂会降低拐点温度。(2)不同率值的生料在液相阶段的电阻抗值随三率值的升高而单调递增。其中KH(石灰饱和比)对电阻抗值的影响最大,IM(铝率)值的影响最小:1400℃时,KH从0.74到1.06,电阻抗值增加了126.2Ω;SM(硅酸率)从2.00~2.80,电阻抗值增加了65.54Ω;IM从1.02~1.67,电阻抗值增加了15.97Ω。(3)生料中掺的外加剂能降低煅烧液相阶段的电阻抗值。除Mg O外,液相的电阻抗随其他外加剂含量的增加而降低;Mg O的持续增加却会增加样品的电阻抗值。在0.5~1.1%的掺量下,Mg O降阻效果最好,能降阻40.00Ω,;掺入量在1.1~4%之间,Na NO3降阻效果最优,最大能降低106.01Ω。(4)固定率值、含不同粘土矿的生料在液相阶段液相量相仿的情况下,电阻抗大小取决于微量氧化物的量,与粘土矿物结构关系不大。如在1400℃,微量氧化物最多的N2(1.51%)的电阻值为62.84Ω,低于同系列其他样品。(5)粘土矿物结构对电导影响非常小;金属氧化物、液相量与电阻抗成正相关;液相黏度与电阻抗成反比。(6)电阻抗值低的熟料,其岩相的孔洞更多、矿物尺寸更大。
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