石灰石高温快速煅烧分解反应动力学研究

炼钢

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石灰石高温快速煅烧分解反应动力学研究

（武汉科技大学钢铁冶金及资源利用教育部重点实验室，湖北武汉 430081）

接受日期:1900-01-01 出版日期:2017-02-05

Kinetics study on decomposition reaction of limestone under ultra-high temperature

Accepted:1900-01-01 Online:2017-02-05

摘要/Abstract

摘要：

采用热重分析技术，研究了石灰石在超高温下条件下分解的动力学机理。利用大功率高温碳管炉，将粒径为15~20 mm的石灰石颗粒在1 350~1 500 ℃下快速煅烧，煅烧后的试样断口在扫描电镜下观察发现存在明暗交替的反应界面。据此，用随机成核模型对CaCO₃向CaO相变进行动力学分析。研究结果表明：试验条件下的石灰石热分解反应符合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1 350~1 425℃和1 450~1 500 ℃石灰石分解反应级数n分别为1/2和1/3，前者受界面化学反应控制，反应活化能为110.81 kJ/mol；后者受扩散控制，反应活化能为25.33 kJ/mol。

关键词: 石灰石, CaCO₃高温热分解, 快速加热, 热重分析, 动力学

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