熟料相组成优化及工业示范.

第一课题高介稳阿利特微结构和熟料矿物相组成优化课题负责人：沈晓冬NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY分五个课题1.阿利特微结构表征南京大学朱建民2.阿利特微结构演变规律与调控南工大吕忆农3.熟料矿物相组成优化及工业示范南工大沈晓冬马素花4.阿利特介稳化过程及对性能的影响与工业示范建材院张文生5.掺杂作用下的熟料形成热力学与动力学（工业示范）济南大学芦令超第三专题熟料矿物相组成优化及工业示范负责人：沈晓冬马素花专题任务书1NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY一研究内容二三技术路线四预期目标专题任务书关键科学问题及创新点NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY本课题需解决的关键科学问题创新点建立熟料相组成匹配模型和阿利特介稳化控制准则熟料AliteR型熟料矿物相组成优化阿利特微结构调控NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY熟料相组成优化及工业示范阿利特矿物微结构XRD-Reitveld表征研究（中子衍射）阿利特矿物与其水化活性关系及结构调控高胶凝性水泥熟料相组成设计及优化掺杂（MgO、SO3、K2O、Na2O等）对高胶凝性熟料的作用机制研究内容高胶凝性水泥熟料的工业示范NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY预期目标阐明掺杂效应和冷却速度对高介稳阿利特微结构的影响规律，建立阿利特微结构介稳程度和缺陷形态与其活性的关系提出高胶凝性熟料相组成匹配优化机理以及新相形成的控制参数，揭示掺杂物质作用规律和存在状态通过阿利特微结构调控和高胶凝性熟料矿物相的优化匹配，提高熟料胶凝性、降低烧成热耗研究成果在日产1000或2500吨熟料的新型干法生产线上示范使用；在稳定生产28天抗压强度65MPa高胶凝性熟料的基础上，熟料烧成节煤10％以上。发表高水平论文15篇，申报发明专利2项，培养博士研究生5人NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY掺杂、改变热历史、调整化学组成阿利特熟料微结构水化活性相组成物理性能确定熟料矿物相最佳组成确定阿利特矿物最佳微结构制备高胶凝性水泥熟料技术路线专题前两年开题报告2NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY有关熟料文献统计:编号分类04-08年/前期1测试分析20/362掺杂17/503废物利用21/324晶型9/20粉磨5/10模型1/45水泥厂及窑13/236综合10/24总计96/199水泥熟料主要相关文献期刊统计一、文献综述NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY水泥熟料主要相关文献期刊统计一、文献综述序号杂志（从多到少的顺序）近五年前期IF1CementandConcreteResearch18591.0282ICCC12th1111/3JournalofHazardousMaterials8102.3374JournaloftheAmericanCeramicSociety5241.7925CementandConcreteComposites460.9626JournalofMaterialsScience351.0817Chemosphere332.7398JournalofThermalAnalysisandCalorimetry331.4259JournaloftheEuropeanCeramicSociety341.56110WasteManagement241.33811InternationalJournalofMineralProcessing230.9712MaterialsandStructures230.5313EnvironmentalScience&Technology224.36314MaterialsResearchBulletin221.48415NuclearInstrumentsandMethodsinPhysicsResearchSectionB220.99716Industrial&EngineeringChemistryResearch221.74917ResourcesConservationandRecycling151.2718MaterialsLetters151.62519J.Appl.Crystallogr.123.62920MineralsEngineering130.93921JournalofWuhanUniversityofTechnology-MaterialsScience120.31222MaterialsScienceandEngineering121.457合计78162/NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY水泥熟料文献被引频次DelaTorreAG;Cabeza,A;Calvente,A,etal.Fullphaseanalysisofportlandclinkerbypenetratingsynchrotronpowderdiffraction[J]ANALYTICALCHEMISTRY,2001,73(2):151-156TimesCited:24DeLaTorreAG,BruqueS,CampoJ,etal.ThesuperstructureofC3Sfromsynchrotronandneutronpowderdiffractionanditsroleinquantitativephaseanalyses[J].CementandConcreteResearch,2002,32(9):1347-1356.TimesCited:20――6-Ⅲ-26DelaTorreAG,ArandaMAG.AccuracyinRietveldquantitativephaseanalysisofPortlandcements[J].J.Appl.Crystallogr.,2003,36:1169-1176.TimesCited:16――6-Ⅲ-21KolovosK,TsivilisS,KakaliG.TheeffectofforeignionsonthereactivityoftheCaO–SiO2–Al2O3–Fe2O3systemPartII:Cations[J].CementandConcreteResearch,2002,32:463-469.TimesCited:15――6-Ⅰ-25BlackL,StummA,GarbevK,etal.X-rayphotoelectronspectroscopyofthecementclinkerphasestricalciumsilicateand[beta]-dicalciumsilicate[J].CementandConcreteResearch,2003,33(10):1561-1565.TimesCited:10――6-Ⅲ-24DeNoirfontaineMN,DunstetterF,CourtialM.Polymorphismoftricalciumsilicate,themajorcompoundofPortlandcementclinker:1.Structuraldata:reviewandunifiedanalysis[J].CementandConcreteResearch,2006,36:39-53.TimesCited:9――6-Ⅳ-5水泥熟料主要相关文献期刊统计一、文献综述DepartamentodeQuimicaInorganica,CristalografiayMineralogia,UniversidaddeMalaga,SpainChemicalEngineeringDepartment,LabsofInorganicandAnalyticalChemistry,NationalTechnicalUniversityofAthens,GreeceForschungszentrumKarlsruheGmbH(ITC-WGT),Hermann-von-Helmholtz-Platz1,76344Eggenstein-Leopoldshafen,GermanyEcolePolytech,SolidesIrradiesLab,F-91128Palaiseau,France研究机构NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY一、文献综述分六个部分C3S单矿物和Alite矿物的制备1C3S多晶型的表征方法2C3S晶型及晶体结构3掺杂对C3S晶型的影响4C3S晶型与性能的关系5掺杂对熟料相组成的影响6NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY1.C3S单矿物和Alite的制备方法普通煅烧法快速煅烧法分步煅烧法溶胶凝胶法1.低温放入2.升温至1500℃3.保温3h4.急冷5.重新研碎6.反复煅烧数次直接放入合成温度内1.低温放入2.升温至900℃3.保温12h4.粉磨压片5.至于1500℃下6.保温12h一、文献综述1.Ca(NO3)2和胶状硅溶液加热边搅拌至70℃2.稳定数小时3.缓慢加热至1500℃4.1260℃取出5.粉磨样品6.在1500℃下煅烧6h7.煅烧2次NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY在原料CaCO3和SiO2中直接加入需要掺杂离子进行混匀后，煅烧直接制得Alite固溶体阿利特在合成好的C3S单矿物中加入需要掺杂离子的化合物，再次烧制得到Alite固溶体一、文献综述NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY水泥熟料样品磨细乙二醇酒精溶液烘干氢氧化钾蔗糖溶液阿利特一、文献综述f-CaO铝相铁相硫相NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY2.C3S多晶型的表征方法粉末衍射法60年代：指纹区图谱鉴别90年代：Rietveld精修技术发展趋势：X射线衍射结合中子衍射电子显微镜法扫描电镜(SEM)，透射电镜(TEM)，高分辨透射电镜(HRTEM)热分析法差示扫描量热分析(DSC)，差示热分析(DTA)光学显微镜法一、文献综述NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY),2ca),caT1T2T3M1M2M3RTriclinicMonoclinicpseudo-orthorhombieMonoclinicRhombohedralTITIITIIIMIMIIMIIIR=R(MIaMIIaMIIbR=R(T1T2T3M1M2M3T3.C3S晶型及晶体结构一、文献综述NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY一、文献综述21479090.099024.9577.03312.2313OHPDeNoirfontaineAlitefromaclinker21649089.719025.0057.07312.235OH72190116.31909.2987.07312.235CmSMummeAlitefromaclinker21459090.149024.9327.02712.242OH42899094.129018.4997.02733.083CmSNishiCa2.89SiMg0.11O5224290909025.4407.12312.372OHPRegourdC3S掺杂0.5%ZnOT=1020-1090ºC21659090.019025.0047.0712.245OH43309094.179018.567.0733.08CmSJefferyC3S掺杂MgO和Al2O3M3晶型215690909024.9747.056712.222OH1078120909024.9747.05677.0567HR3mSLlinetsC3S,掺杂SrO225690909025.5867.13512.358OH1128120909025.5867.1357.135HR3mSNishiCa2.98Si0.98Al0.04O5T=1200ºC226390909025.