徐迅等：悬浮态下温度对石灰石新生物相的影响文章编号：1001-9731(2016)07-07207-04
悬浮态下温度对石灰石新生物相的影响
徐迅1，2，汪澜
（1.中国建筑材料科学研究总院，绿色建筑材料国家重点实验室，北京100024；
2.四川省非金属复合与功能材料重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地，四川绵阳621010）
07207
摘要：利用高温一维炉设备研究了悬浮态下温度对石灰石新生物相的影响。结果表明，随着悬浮态下搬烧温度的提高，石灰石搬烧后的新生物相反应活性越高，在1100～1200℃温度悬浮搬烧下，其新生物相活性可达到最高。1200℃下搬烧的石灰石产物的活性约为900℃下搬烧产物活性的1.52倍；随着搬烧温度的提高，
1200℃下分解后的产物矿物结晶细小，粒度均匀，孔隙率较高，比表面积较大。关键词：悬浮态；石灰石；分解产物；新生相；活性
中图分类号：TQ172.1 0引言
文献标识码：A
生料分解是预分解窑工艺过程中的最重要环节，
其中最主要的物理化学反应就是碳酸盐的分解。分解后的生料性能优劣对整个预分解窑生产工艺的熟料产质量都有决定性影响。文献1研究分析了悬浮态下温度对碳酸钙分解产物特性的影响，本文在此基础上继续采用高温一维炉的试验手段进一步分析悬浮态下温度对石灰石分解新生相的影响。
传统的气固反应动力学试验装置，大多是静态的
（如热天平、差热分析等），或半静态的（如单颗粒悬挂或把物料铺在网板上悬挂在气流中)，物料均处于堆积状态，其试验结果和生产中常见的粉体（粒径之 200um)悬浮在气流中所进行反应有很大差距。20世纪70年代，有关学者如B.Vosteen[2)、A.Muller[]、D, Kupper等开发了一些石灰石分解反应的动态测试装置，进行了石灰石分解动力学的研究，得到了一些有价值的结论。南京工业大学6也开发了粉体物料的高温悬浮态气固反应试验台，学者们利用此设备进行了碳酸钙、水泥生料的分解动力学研究，并认为在悬浮态下粉状碳酸钙分解过程具有晶核形成与生长机制汀。天津水泥工业设计研究院有限公司的开发了模拟分解炉试验系统，并进行了煤粉燃烧和NO，生成的-些机理性实验。但上述两套装置还存在一些不足，如反应温度很难达到1200℃，并且试样量为微量（小于1g)，误差较大。
高温一维炉系统主要是国内外大多从事煤粉燃烧的研究单位的重要实验手段，利用此试验平台可研究煤粉燃烧反应过程中的各种特性及污染物生成特点。
DOl:10.3969/j.issn.10019731.2016.07.040
高温一维炉试验装置反应温度可以达到1200℃，并且试样量可控制在1kg/h，误差较小。因此本文实验
继续采用高温一维炉的实验设备进行研究。 1实验
实验原材料
1.1
石灰石来自北京金隅集团有限责任公司下属某水泥工厂，其化学成分见表1所示。经球磨机粉磨后全部通过80um方孔筛。
表1石灰石化学成分（%）
Table 1 Chemical compositon of limestone
Loss
SiO
AlO,FcO;
39.97
5.45
1.2实验方法 1.2.1物料制备
1.16
0.92
Cao 49.25
MgO
》
2.149
98.89
实验在上海理工大学高温一维炉上进行，内置硅碳棒，炉内径120mm，恒温区高1.92m。一维炉分为给料系统、给气系统、炉膛本体和收集系统4部分，如图1所示。给粉系统采用自制微型电磁振动给料器给粉，给粉量为1kg/h。空气经由压缩空气送风进人给粉器，携带物料由炉顶喷入炉内，垂直间下流动在炉膛上部。给气系统采用气瓶和转子流量计来控制给气量。收集系统为自制旋风分离设备。
物料分解在4个温度下进行，900，1000,1100和 1200℃。在高温一维炉试验条件下，可认为气体为柱塞流，从而可假定物料停留时间与气体停留时间相同，而后者可用式(1)表示
V外放_元D=×工常品 1—V以饿一Q我量×十#
(1)
基金项目：国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目（2009CB623102)；四川省教育厅重点资助项目（14ZA0086)；西南
科技大学重点科研平台专职科研创新团队建设基金资助项目(14td[k01)
通讯作者：徐迅，E-mail；15550045@qq.com
收到初稿日期：2015-06-17
收到修改稿日期：2015-12-08
作者简介：徐迅（1977一)，男，湖南津市人，副研究员，硕士生导师，在读博士，主要从事建筑材料方向研究。