水泥配料计算

第四章硅酸盐水泥的原料及配料计算4.1原料4.3熟料组成的选择4.4配料计算4.2水泥生料的易烧性4.4配料计算4.4.1配料计算的依据4.4.2配料计算方法4.3配料计算配料计算的目的：熟料组成确定后，根据所用原料，以求出符合要求熟料组成的原料配合比。配料计算的依据：物料平衡，反应物的量应等于生成物的量。基准为1kg熟料。干石灰石+干粘土+干铁粉=干生料生料去掉烧失量(结晶水、二氧化碳与挥发物质等)以后即为灼烧生料。如果不考虑生产损失，在采用有灰分掺入的燃煤时，则：灼烧生料+煤灰(掺入熟料的)=熟料尝试误差法计算步骤：(1)确定熟料热耗，计算熟料中的煤灰掺入量按下式计算：式中：GA—一熟料中煤灰掺入量，％；q—单位熟料热耗，kJ／kg熟料；—煤的应用基低热值，kJ／kg煤；AY—煤的应用基灰分含量，％；S—煤灰沉落率，100％；P—煤耗，kJ／kg熟料。如：3350kJ／kg熟料(2)设计熟料的三率值如：KH=0.89±0.02、SM=2.1±0.1、IM=1.3±0.1(3)设定干原料配合比，计算干生料成分如石灰石81％、粘土15％、铁粉4％(4)计算灼烧生料成分(5)根据熟料中灼烧生料和煤灰掺入量比例，计算熟料成分(6)计算熟料的率值，并与设计值比较，如在误差之内，结束，如不在误差范围内，重新调整原料配合比，重复（3）步骤。预分解窑由于生料预烧好，窑内气流温度高，目前趋于“二高一中”配料方案。例：已知原、燃材料化学成分，用窑外分解窑生产42.5等级硅酸盐水泥，求几种原料及煤的配合比。原料与煤灰的化学成分名称烧失量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO总和石灰石粘土铁粉煤灰42.665.27——2.4270.2534.4253.520.3114.7211.5335.340.195.4848.274.4653.131.413.5340.790.570.920.091.1999.2898.0597.8499.30煤的工业分析挥发物固定碳灰分热值水分22.42％49.02％28.56％20930kJ/kg0.60％解：(1)确定煤灰掺入量(2)设计熟料的三率值如：KH=0.89±0.02、SM=2.1±0.1、IM=1.3±0.1(3)设定干原料配合比，计算干生料成分如石灰石81％、粘土15％、铁粉4％（4）计算灼烧生料成分名称配合比烧失量SiO2Al2O3Fe2O3CaO石灰石粘土铁粉生粉灼烧生料81.015.04.0100.034.550.79—35.34—1.9610.541.3813.8821.470.252.210.462.924.520.150.821.932.904.4843.030.210.1443.3867.09名称配合比SiO2Al2O3Fe2O3CaO灼烧生料煤灰熟料95.434.57100.0020.482.4522.934.311.625.934.280.204.4864.020.2264.24(5)根据熟料中灼烧生料和煤灰掺入量比例，计算熟料成分1.650.3564.241.655.930.354.480.824;2.82.822.9322.932.205.934.485.931.324.48CCCCCCCCCCAFKHSSSMAFAIMF(6)计算熟料的率值，并与设计值比较，如在误差之内，结束，如不在，重新调整原料配合比，重复3-6步骤。经比较发现：KH过低，SM过高，IM较接近调整：增加石灰石配合比例，减少粘土配比，铁粉可略增加，再重复步骤3-6。调整原料配合比为：石灰石82.2％、粘土13.7％、铁粉4.1％名称配合比烧失量SiO2Al2O3Fe2O3CaO石灰石粘土铁粉生料灼烧生料82.2013.704.10100.0----35.070.72—35.79—1.999.621.4113.0220.280.26.2.020.472.754.280.160.751.982.894.5043.670.190.1544.0168.54灼烧生料煤灰熟料95.434.57100.00———19.352.4521.804.081.625.704.290.204.4965.410.2265.631.650.3565.631.655.700.354.490.8952.82.821.8021.802.145.704.495.701.274.49CCCCCCCCCCAFKHSSSMAFAIMF；计算湿原料的配合比设原料操作水分：石灰石1.0%，黏土0.8%，铁粉4.1%。则湿原料质量配合比为：82.210083.03()100-113.710013.81(kg)100084.1Fe1004.65(kg)1004.1kg石灰石（含水）＝黏土（含水）＝＝－.粉（含水）＝＝－指铁粉含水量指铁粉干料配合比再上述质量比换算成百分比：83.0310081.80%83.0313.814.6513.8110013.61%83.0313.814.654.65Fe1004.59%83.0313.814.65石灰石（含水）＝＋＋黏土（含水）＝＝＋＋粉（含水）＝＝＋＋递减试凑法计算步骤：(1)由式（3-27）-式（3-30）计算要求熟料的化学成分设∑=97.5%Fe2O3=∑/[(2.8KH+1)(IM+1)SM+2.65IM+1.35]=4.50%Al2O3=IM·Fe2O3=5.85%SiO2=SM(Al2O3+Fe2O3)=21.74%CaO=∑-(SiO2+Al2O3+Fe2O3)=65.41%(2)以100Kg熟料为基准，列表递减计算步骤SiO2Al2O3Fe2O3CaO其他备注要求熟料组成-4.57kg煤灰21.742.455.851.624.500.2065.410.222.500.09差-122kg石灰19.292.954.230.384.300.2365.1964.822.411.57干石灰石=65.19/53.13*100=122.7kg差-23kg粘土16.3416.163.853.394.071.260.370.320.840.66干粘土=16.34/70.25*100=23.3kg差-6kg铁粉0.182.060.460.692.812.890.050.210.180.14干铁粉=2.81/48.27*100=5.8kg差+2.6kg粘土-1.88-1.82-0.23-0.38-0.08-0.14-0.16-0.040.04-0.07干粘土=1.88/70.25*100=2.6kg差-0.060.150.06-0.120.11偏差不大，不再重算（3）按上表干原料质量比换算为百分配合比：干石灰石=122/（122+20.4+6.0）*100%=82.2%干粘土=20.4/（122+20.4+6.0）*100%=13.7%干铁粉=6.0/（122+20.4+6.0）*100%=4.1%用递减法计算结果与尝试误差法配合比计算相同。此配合比计算生料和熟料组成过程与尝试误差法完全相同，略。计算机（Excel表格）（1）在Excel内输入原料成分（2）在Excel内输入各成分计算公式（3）调整原料比例，使率值接近设定数值原料配合比：石灰石82.2％、粘土13.7％、铁粉4.1％生产100kg熟料要煤：3350P=0.160116.0120930arnetqkgQ100-100-4.57=82.2=82.2=122.16100-100-35.79100-100-4.57=13.7=13.7=20.36kg100-100-35.79100-100-4.57Fe=4.1=4.1=6.09100-100-35.79kgkg煤灰量石灰石灼失量煤灰量粘土灼失量煤灰量粉灼失量则生产100kg熟料要：全黑生料法配料时，配合比计算方法全黑生料法磨头配料为：122.16==73.31%122.1620.366.0916.020.36==12.22%122.1620.366.0916.06.06F3.66%122.1620.366.0916.016==9.61%122.1620.366.0916.0石灰石粘土e粉=煤如果原料中含有水分，则再换成湿配比。1.高铁高饱合比配方KH=0.94-1.00，n=1.5-1.8，P=0.8-1.3，生料中Fe2O3含量在2.8％以上。这种配方热耗比较低，可以不加矿化剂，也能烧出均匀的黑色块料，熟料强度有较高的后期增长率。2.高铝配方KH=0.90-0.94，n=1.7-2.1，P=1.4-2.0，生料中Al2O3含量在3.8％以上，熟料中Al2O36.5％以上。熟料有较高的早期强度，有较快的凝结时间。3.高硅低铁配方KH=0.88-0.94，n2.3，P2，生料中Fe2O3含量一般在2％以下。可不加铁质校正原样，三种材料配料，掺1％-1.5％CaF2，生料磨得细一点。这种料能烧出质量相当高的熟料，C3S+C2S70％，f-CaO2％，早期强度高，3d抗压强度40MPa，28d65MPa，而且产量高，易磨性好。尤其是能适应石灰石质量波动比较大的情况。可选择的配料方案4.高硅高铁配方KH=0.90-0.94，n2.0-2.4，P0.9-1.3。这种配方适合在粘土中铁含量比较低的地区使用。熟料中Al2O3在4％-5％，SiO2含量一般在21％以上，C3S能高达60％以上，熟料黑而脆。因此，这种料有较高早期强度及后期增长率。5.低硅配方KH=0.96-1.02，n=1.75-1.95，P=1.3-1.5，生料中CaF2含量0.8％-1.2％，SO3在1.5％左右。熟料中Fe2O3在4.9％左右。这种配方高KH值，低硅、高铁、高铝及高复合矿化剂。前几年在全国推广，有成功的，也有不少失败的。这种料有相当高的强度，但是，风机、磨机、技术人员要求高。可选择的配料方案本章要求1、掌握各主要原、燃材料品质要求2、掌握影响水泥生料易烧性的因素3、掌握水泥生料的配料方法及计算过程4、了解立窑全黑生料法的配料方法作业1、常用来生产水泥熟料的石灰质原料和黏土质原料有哪些？有哪些有害成分需要控制？2、影响水泥生料易烧性的因素有哪些？加以简要说明。3、某厂为5000T/D水泥熟料生产线，所采用的原料如下页表中所示。试设计熟料的率值为KH=0.89±0.02、SM=2.０±0.1、IM=1.3±0.1，并计算干原料的配合比。原料与煤灰的化学成分名称烧失量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO总和电石渣页岩铁粉石英砂煤灰25.007.71———4.5066.5234.4295.8353.522.5514.7211.531.5035.340.284.1148.271.204.4667.321.003.530.274.790.570.250.090.101.19－－97.8498.999.30煤的工业分析挥发物固定碳灰分热值水分22.42％49.02％28.56％20930kJ/kg0.6％