考研补习班第38卷第7期 东北大学学报（自然科学版）V ol.38，No.7 2017 年 7 月Journal of Northeastern University(Natural Science) Jul. 2 0 17
doi：10. 12068/j.issn. 1005 -3026.2017.07.Oil
调质高炉渣非等温析晶动力学研究
任倩倩1，张玉柱1，2，龙跃2，邹宗树1
英国大使馆(1.东北大学冶金学院，辽宁沈阳110819; 2.华北理工大学冶金与能源学院，河北唐山063009)
摘要：采用Factsage热力学软件模拟了调质髙炉渣矿物的析出过程.结合髙温综合热分析（D SC)、场 发射扫描电镜（SE M)和X射线衍射仪(X R D)研究了调质髙炉渣的析晶过程，并根据D S C曲线用Kissinger, O zaw a和Augis - B ennett方程计算出了析晶反应的活化能.借助Augis - B ennett方程计算了晶体生长指数”，确定了晶化机理.结果表明：随着升温速率的增加，调质髙炉渣由三维体积析晶逐渐向表面析晶转变，酸度系 数为1.3和1.4的调质髙炉渣在髙温下的主要析出相均为镁黄长石和钙铝黄长石，析晶活化能分别为 469 kJ/m ol;471 kJ/m ol( r p1)，393 kJ/m ol( r p2).
关键词：调质髙炉渣；析晶活化能；晶体生长指数；酸度系数；动力学
中图分类号：TF 09 文献标志码： A 文章编号：1005 -3026(2017)07-0960 -06
Study of Non-isothermal Crystallization Kinetics of Modified Blast Furnace Slag
北京国际艺术学校bosomREN Qian-qian'，ZHANG Yu-zhu'’2，LONG Yue2，ZOU Zong-shu'squirt
(1. School of Metallurgy，Northeastern University，Shenyang 110819，China；2. College of Metallurgy and
highlander>abjectEnergy，North China University of Science and Technology，Tangshan 063009, China. Corresponding author：ZHANG Y u-zhu，E-m ail：zyz@ ncst. edu. cn)
Abstract：The precipitation process of minerals in modified blast furnace slag was simulated with Factsage software.The crystallization process of modified blast furnace slag was studied by using differential scanning calorimeters (DSC) ’field emission scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffraction(XRD)techniques.Bad on the DSC curves’the crystallization activation energy was calculated by using Kissinger equation，Ozawa equation and Augis-Bennett equation.
referred
The crystal growth index n was calculated by using Augis-Bennett equations and the crystallization mechanism was also determined.The results show that with the increasing of heating rate’the modified blast furnace slag is changed from three-dimensional volume crystallization to surface cryst
allization.For the modified blast furnace slag of Mk =1.3 and 1.4，the main precipitations are gehlenite and akermanite，and the crystallization activation energies are 469 kJ/mol，471 kJ/ mol (Tpi)，393 kJ/mol (Tp2)，respectively.
Key words：modified blast furnace slag;crystallization activation energy;crystal growth index;
acidity coefficient；kinetics
高炉渣是炼铁过程中产生的主要副产品[1]，每生产一吨铁水会产生350 k g左右的高炉渣[2].这就导致一个刻不容缓的难题是高炉渣的高附加 值利用.目前，大多数的高炉渣用于生产水泥、混 凝土骨料、路基材料、微晶玻璃等低附加值的产 品[3-5].高炉渣的出渣温度高于1 450 t，然而所有这些方式都不能有效地循环利用高炉渣的潜 热.因此，去发展一个既能循环利用高炉渣又能充 分利用高炉渣潜热的渣处理方式是势在必行的[3-4].高炉渣中主要含有CaO,M gO,SiO2* Al2〇3等氧化物，与渣纤维的成分相符[4].因此, 通过调质高炉渣的成分制造纤维是可行的.在成
澳大利亚语言收稿日期：2016 -02-02
基金项目：国家自然科学基金面上项目（51474090)；河北省科技计划项目（14963808D).
cal作者简介：任倩倩（1988 -)，女，河北邯郸人，东北大学博士研究生；张玉柱（1956 -)，男，河北南
皮人，华北理工大学教授，东北大学兼职博士生导师；邹宗树（1958 -)，男，山东章丘人，东北大学教授，博士生导师.
