过程工程学报 ›› 2024, Vol. 24 ›› Issue (8): 946-954.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223345
马晓宇1, 刘波1, 陈功1, 范丽华1*, 王德喜2
Xiaoyu MA1, Bo LIU1, Gong CHEN1, Lihua FAN1*, Dexi WANG2
摘要: 为解决轻烧氧化镁回转窑能耗高、环保性差、生产效率低的问题,研究者提出了新型焙烧炉,其具有良好的节能潜力,为了进一步优化结构及生产过程,需要更深入地了解菱镁矿的热分解动力学特性。本研究基于菱镁矿焙烧工业实际生产中炉窑内气相成分考虑,采用TG-DTA热分析技术研究了菱镁矿在N2和CO2气氛下的热分解动力学行为。结果表明,菱镁矿在N2气氛下的热分解动力学过程先后经历相边界反应收缩柱状机理和随机成核生长机理两个阶段,而CO2气氛下的动力学过程包含三个阶段,涉及随机成核生长机理和相边界反应收缩球状机理两种机理模式。进一步分析认为CO2对菱镁矿热分解过程的影响具有双面性,一方面使反应活化能增大,增高分解反应温度;另一方面能诱导产物CO2成核生长,使分解反应速率对温度的变化更加敏感。本研究揭示了N2和CO2气氛下菱镁矿热分解的动力学机理,对优化新型焙烧炉提供了数据支持,具有重要的工程应用前景,也能够为进一步的研究提供参考,推动菱镁矿加工领域的技术进步和持续性发展。