一种高炉渣的非晶化控制方法与流程

技术特征：

1.一种高炉渣的非晶化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采用X射线衍射法分析高炉渣中全部晶态峰面积与非晶态峰面积的比计算高炉渣非晶态比例系数K_ss，利用K_ss定量计算高炉渣中非晶态含量；

(2)将高炉渣在不同温度条件下加热不同时间，根据步骤(1)计算出的高炉渣中非晶态含量，得出非晶态高炉渣在不同温度保温不同时间的晶化情况；

(3)计算晶化反应速率υ；

(4)计算高炉渣晶化率

(5)计算不同温度下高炉渣晶化反应速率常数k；

(6)以温度的倒数1/T为横坐标，晶化反应速率常数的对数lnk为纵坐标作图，通过1/T与lnk的关系计算非晶态高炉渣晶化活化能E；

(7)根据非晶态高炉渣晶化活化能E计算不同温度下非晶化高炉渣的冷却速度；

(8)将步骤(7)中计算出的冷却速度值应用到相对应的温度范围控制高炉渣非晶化冷却速度，得到目标非晶态含量高炉渣。

2.根据权利要求1所述的一种高炉渣的非晶化控制方法，其特征在于，所述步骤(1)中K_ss值是通过计算X射线衍射图谱中横坐标2θ在20°～180°内晶态峰面积和非晶态峰面积比。

3.根据权利要求2所述的一种高炉渣的非晶化控制方法，其特征在于，所述步骤(2)中加热温度范围是600℃～1700℃，加热时间范围为0～100min。

4.根据权利要求3所述的一种高炉渣的非晶化控制方法，其特征在于，所述步骤(3)中计算晶化反应速率υ的计算公式为：

$\mathrm{\υ}=-\frac{dC}{dt}={\mathrm{kC}}^n---\left(I\right)$

式中，

υ—晶化反应速率，单位1/s；

C—非晶态高炉渣的质量百分含量，单位1；

t—反应时间，单位s；

k—非晶态高炉渣晶化反应速率常数，单位1/s；

n—反应级数。

5.根据权利要求4所述的一种高炉渣的非晶化控制方法，其特征在于，所述步骤(4)中零级反应中高炉渣晶化率的计算公式为：

式中，

—高炉渣晶化率，

t—反应时间，单位s；

k—非晶态高炉渣晶化反应速率常数，单位1/s；

所述零级反应中n＝0。

6.根据权利要求4所述的一种高炉渣的非晶化控制方法，其特征在于，所述步骤(4)中一级反应中高炉渣晶化率的计算公式为：

式中，

—高炉渣晶化率，

t—反应时间，单位s；

k—非晶态高炉渣晶化反应速率常数，单位1/s；

所述一级反应中n＝1。

7.根据权利要求4所述的一种高炉渣的非晶化控制方法，其特征在于，所述步骤(4)中二级反应中高炉渣晶化率的计算公式为：

式中，

—高炉渣晶化率，

t—反应时间，单位s；

k—非晶态高炉渣晶化反应速率常数，单位1/s；

所述二级反应中n＝2。

8.根据权利要求5-7任意一项所述的一种高炉渣的非晶化控制方法，其特征在于，所述步骤(6)中高炉渣晶化活化能的计算公式为：

$\frac{d\ln k}{dT}=\frac{E}{{\mathrm{RT}}^2}---\left(V\right)$

式中，

k—非晶态高炉渣晶化反应速率常数，单位1/s；

T—温度，单位K；

E—非晶态高炉渣晶化活化能，单位J/mol；

R—阿弗加德罗常数，8.314J/mol·K。

9.根据权利要求8所述的一种高炉渣的非晶化控制方法，其特征在于，所述步骤(7)中计算不同温度范围的冷却速度公式为：

式中，

—高炉渣晶化率，

k₀—高炉渣初始温度时刻非晶态高炉渣晶化反应速率常数，

v-冷却速度，

T—温度，单位K；

E—非晶态高炉渣晶化活化能，单位J/mol；

R—阿弗加德罗常数，8.314J/mol·K。