高温煅烧下快速加热石灰石的热分解反应动力学-中国建筑材料联合会.pdfVIP

第 44 卷第 5 期 硅 酸 盐 学 报 Vol. 44 ，No. 5 2 0 1 6 年 5 月 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY May ，2016 DOI ：10.14062/j.issn.0454-5648.2016.05.20 高温煅烧下快速加热石灰石的热分解反应动力学 陈凯锋，薛正良，李建立 (武汉科技大学，省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室，武汉 430081) 摘 要：利用大功率高温碳管炉，将石灰石快速置于高温环境中煅烧，借助于热重分析技术，通过“模式配合法”和“等转化率 法”研究了石灰石在高温(1 200~1 500 ℃ )下快速分解的动力学机理。结果表明：实验条件下的石灰石热分解反应机理属于随 机成核和随后生长机理模型，机理函数方程为 G(α)=[–ln(1–α)]n ；温度在 1 200~1 350℃之间和 1 350~1 500℃之间时石灰石分 解反应级数 n 分别为 2/3 和 1；温度对石灰石分解反应活化能的影响远大于粒径的影响；随着煅烧温度的提高，CaO 晶体逐 渐发育变大，气孔开始收缩，外层石灰出现过烧现象且随温度升高愈发严重，石灰石分解出的 CO2 向外扩散困难，这使得较 高温度下的石灰石分解反应活化能比低温度下的分解反应活化能大。 关键词：石灰石；碳酸钙；热分解；快速加热；动力学 中图分类号：TQ172.1 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2016)05–0754–09 网络出版时间：2016–04–26 19:11:10 网络出版地址：/kcms/detail/11.2310.TQ 1911.020.html Kinetics of Thermal Decomposition Reaction of Limestone for Flash Heating of Limestone at High Temperature CHEN Kaifeng, XUE Zhengliang , LI Jianli (The State Key Laboratory of Refractories and Metallurgy, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081, China) Abstract: The kinetics of thermal decomposition reaction in flash heating at high temperatures (i.e., 1 200 to 1 500 ℃ ) was investigated via thermogravimetric analysis, “Model Fitting” and “Equivalent Conversion”. The results show that the thermal decomposition reaction of limestone at high temperatures is proposed as a randomly nucleation and growth model(i.e., G(α)=[–ln(1–α)]n). The reaction order n is 2/3 at 1 200–1 350 ℃ and 1 at 1 350–1 500 ℃ respectively. The influence of temperatu