1.一種高爐渣的非晶化控制方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)采用X射線衍射法分析高爐渣中全部晶態(tài)峰面積與非晶態(tài)峰面積的比計(jì)算高爐渣非晶態(tài)比例系數(shù)Kss,利用Kss定量計(jì)算高爐渣中非晶態(tài)含量;
(2)將高爐渣在不同溫度條件下加熱不同時(shí)間,根據(jù)步驟(1)計(jì)算出的高爐渣中非晶態(tài)含量,得出非晶態(tài)高爐渣在不同溫度保溫不同時(shí)間的晶化情況;
(3)計(jì)算晶化反應(yīng)速率υ;
(4)計(jì)算高爐渣晶化率
(5)計(jì)算不同溫度下高爐渣晶化反應(yīng)速率常數(shù)k;
(6)以溫度的倒數(shù)1/T為橫坐標(biāo),晶化反應(yīng)速率常數(shù)的對(duì)數(shù)lnk為縱坐標(biāo)作圖,通過1/T與lnk的關(guān)系計(jì)算非晶態(tài)高爐渣晶化活化能E;
(7)根據(jù)非晶態(tài)高爐渣晶化活化能E計(jì)算不同溫度下非晶化高爐渣的冷卻速度;
(8)將步驟(7)中計(jì)算出的冷卻速度值應(yīng)用到相對(duì)應(yīng)的溫度范圍控制高爐渣非晶化冷卻速度,得到目標(biāo)非晶態(tài)含量高爐渣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高爐渣的非晶化控制方法,其特征在于,所述步驟(1)中Kss值是通過計(jì)算X射線衍射圖譜中橫坐標(biāo)2θ在20°~180°內(nèi)晶態(tài)峰面積和非晶態(tài)峰面積比。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高爐渣的非晶化控制方法,其特征在于,所述步驟(2)中加熱溫度范圍是600℃~1700℃,加熱時(shí)間范圍為0~100min。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高爐渣的非晶化控制方法,其特征在于,所述步驟(3)中計(jì)算晶化反應(yīng)速率υ的計(jì)算公式為:
式中,
υ—晶化反應(yīng)速率,單位1/s;
C—非晶態(tài)高爐渣的質(zhì)量百分含量,單位1;
t—反應(yīng)時(shí)間,單位s;
k—非晶態(tài)高爐渣晶化反應(yīng)速率常數(shù),單位1/s;
n—反應(yīng)級(jí)數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高爐渣的非晶化控制方法,其特征在于,所述步驟(4)中零級(jí)反應(yīng)中高爐渣晶化率的計(jì)算公式為:
式中,
—高爐渣晶化率,
t—反應(yīng)時(shí)間,單位s;
k—非晶態(tài)高爐渣晶化反應(yīng)速率常數(shù),單位1/s;
所述零級(jí)反應(yīng)中n=0。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高爐渣的非晶化控制方法,其特征在于,所述步驟(4)中一級(jí)反應(yīng)中高爐渣晶化率的計(jì)算公式為:
式中,
—高爐渣晶化率,
t—反應(yīng)時(shí)間,單位s;
k—非晶態(tài)高爐渣晶化反應(yīng)速率常數(shù),單位1/s;
所述一級(jí)反應(yīng)中n=1。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高爐渣的非晶化控制方法,其特征在于,所述步驟(4)中二級(jí)反應(yīng)中高爐渣晶化率的計(jì)算公式為:
式中,
—高爐渣晶化率,
t—反應(yīng)時(shí)間,單位s;
k—非晶態(tài)高爐渣晶化反應(yīng)速率常數(shù),單位1/s;
所述二級(jí)反應(yīng)中n=2。
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7任意一項(xiàng)所述的一種高爐渣的非晶化控制方法,其特征在于,所述步驟(6)中高爐渣晶化活化能的計(jì)算公式為:
式中,
k—非晶態(tài)高爐渣晶化反應(yīng)速率常數(shù),單位1/s;
T—溫度,單位K;
E—非晶態(tài)高爐渣晶化活化能,單位J/mol;
R—阿弗加德羅常數(shù),8.314J/mol·K。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種高爐渣的非晶化控制方法,其特征在于,所述步驟(7)中計(jì)算不同溫度范圍的冷卻速度公式為:
式中,
—高爐渣晶化率,
k0—高爐渣初始溫度時(shí)刻非晶態(tài)高爐渣晶化反應(yīng)速率常數(shù),
v-冷卻速度,
T—溫度,單位K;
E—非晶態(tài)高爐渣晶化活化能,單位J/mol;
R—阿弗加德羅常數(shù),8.314J/mol·K。