·250· 北京科技大学学报 1998年第3期 3 实验结果与讨论 对1160和1190℃焙烧后的试样，在显微镜下分别对其断面铁酸钙含量进行了测定，结 果如图3和图4所示.可以看出，铁酸钙的生成量随反应时间延长而增多.其生成速度在反应 初期随温度升高而增大，在同一温度条件下，铁酸钙形成的速度随氧化铁的初始粒径增大而 变小，说明铁酸钙生成过程受动力学因素，即反应界面和扩散距离影响较大.另外，从m的影 响上看，当氧化钙与氧化铁的接触界面不变时，氧化钙的量对铁酸钙的生成影响不大；相反氧 化钙的加人量增加，占据了一定的空间，使铁酸钙生成的面积比率在计算上有所下降. 1.0r 1.0 on=0.5 0.8L ---r=0.00875cm 01=0.5 o=1.0 o=1.0 r=0.0l250cm 0.8 1I90℃ ◆n=2.0 ●F2.0 0 0.6 0.6 1160℃ 0 0.4 0.4 a 0. 8 02 -·r=0.00875cm -r=0.01250cm 0.0 0.w 0 2 3 0 0.5 1.0 1.52.0 /×10's /×103s 图3反应后混合层内铁酸钙所占的面积比率 图4反应后混合层内铁酸钙所占的面积比率 根据铁酸钙生成率与反应时间的关系式(19)中{1-k(1-k,BR)23-k,(1+kBR)} 对1作图，得图5和图6.从图上可知，两者基本成直线关系，说明在反应初期，动力学模型的计 算结果与实验值是相符的.但是，也发现m=0.5,x/y=1时生成铁酸钙理论上的面积比率 是0.473，而实际测定的铁酸钙的生成量值却偏高.说明1190℃时，在反应后期、氧化钙不足 的条件下有部分铁酸一钙(x/y=1)与氧化铁反应生成了铁酸半钙(x/y=0.5),仍能使铁酸 钙的含量增加.对于r,=0.0875mm,m=1.0,在1190℃下培烧300,600,900s后的试样进行 X射线衍射分析结果也表明，即便氧化铁和氧化钙原始摩尔配比1：1的试样，在反应后期也 有相当量的铁酸一钙出现， 0.05 0.10f on=0.5 oF0.5 o-1.0 0.04 0e2.0 ◆nF2.0 =1.0 8 0.03 0.05 r=0.00875cm r=0.00875cm 0.02 0.01 0.00d6988g- F0.01250cm 0.00 r0.01250cm 0 2 2 0.0 0.5 1.0·1.52.0 /×10's /10's 图51190℃下A=1-k(1-k,BR)2-k(1+ 图61160℃下A=1-k,(1-k,BR,)-k,+B23 k,BR)3与t的关系 与t的关系