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1、第四章第四章 硅酸盐水泥的原料硅酸盐水泥的原料 及配料计算及配料计算 4-1 石灰质原料 4-2 4-2 粘土质原料粘土质原料 4-7 4-7 配料计算配料计算 4-6 4-6 熟料组成选择熟料组成选择 4-5 4-5 水泥生料的易烧性水泥生料的易烧性 4-4 4-4 燃料燃料 4-3 4-3 校正原料校正原料原料名称原料名称主要提供的成分主要提供的成分配比（配比（%）石灰质原料石灰质原料CaO80粘土质原料粘土质原料SiO2、Al2O3少量少量Fe2O31015校正校正原料原料铁质校正原料铁质校正原料Fe2O3硅质校正原料硅质校正原料SiO2铝质校正原料铝质校正原料Al2O3外外加加剂剂矿化
2、剂矿化剂晶种晶种助磨剂助磨剂如：如：CaF2熟料熟料生产硅酸盐水泥所用原料生产硅酸盐水泥所用原料n主要成分：CaCO3 n天然（常用）n人工(工业废渣)4-1 4-1 石灰质原料石灰质原料一、种类及性质一、种类及性质 石灰石 （最常用） 大理石 泥灰岩、白垩土 贝壳、珊瑚类4-1 -1 石灰质原料石灰质原料种类：定义：定义：是由碳酸钙组成的化学与生物化学沉积岩沉积岩。主要矿物：主要矿物：为方解石方解石（CaCO3）微粒组成，并常含有白云石白云石（CaCO3MgCO3）、石英石英（结晶SiO2）、燧石燧石（又称玻璃质石英、火石，主要成分为SiO2，属结晶SiO2）粘土质及铁质等杂质。分类：白云质
3、石灰岩、硅质石灰岩、粘土质石灰岩分类：白云质石灰岩、硅质石灰岩、粘土质石灰岩CaOCaO含量含量：纯石灰石含CaO 56%，CO2烧失量为44%，白色，随杂质含量增加CaO含量减少。含水量：含水量：一般不大于1.0%，具体值随气候而异。含粘土杂质越多，水分越高。石灰石石灰石n定义：定义：是碳酸钙碳酸钙和粘土粘土物质同时沉积所形成的均匀混合的沉积岩沉积岩，属石灰岩向粘土过渡的中间类型岩石。是一种极好的水泥原料极好的水泥原料。(混合均匀，易于煅烧)n分类：分类：高钙泥灰岩：CaO45%n 低钙泥灰岩：CaO45%n有些地方产的泥灰岩成分接近制造水泥的原料(CaO 43.5%45%)，可直接烧制水泥
4、，称天然水泥岩天然水泥岩。n主要矿物：主要矿物：方解石泥灰岩泥灰岩n定义：定义：是海生生物外壳与贝壳堆积而成的，富含生物遗骸，主要由隐晶或无定形细粒疏松的碳酸钙所组成的石灰岩。石灰岩。n主要成分：主要成分：碳酸钙，含量80%90%，甚至高于90%。n性能：性能：易于粉磨和煅烧，是立窑水泥厂的优质石灰质原料。白白 垩垩n贝壳、蛎壳、珊瑚石，含碳酸钙90%左右，表面附有泥砂和盐类n（如MgCl2,NaCl）等有害物质。贝壳、珊瑚类贝壳、珊瑚类二、石灰质原料的选择二、石灰质原料的选择n石灰质原料的质量要求n石灰质原料的选择2-1 2-1 石灰质原料石灰质原料n石灰质原料使用最广泛最广泛的是石灰石石灰
5、石，其主要成分是CaCO3，纯石灰石的CaO最高含量为56%，其品位由其品位由CaOCaO含量确定含量确定。有害成分为MgO、R2O（Na2O、K2O）和游离SiO2。n石灰质原料的一般要求如下：（一）质量要求：（一）质量要求：名称品位名称品位CaOMgOR2OSO3燧石或石英燧石或石英（f-SiO2）石石灰灰石石一级品一级品482.51.01.04.0二级品二级品45483.01.01.04.0泥灰岩泥灰岩35453.01.21.04.0石灰质原料的一般要求如下石灰质原料的一般要求如下n1 1、搭配使用；、搭配使用；48%48%n2 2、限制、限制MgOMgO含量；含量；（白云石是MgO的主
6、要来源，含有白云石的石灰石在新敲开的断面上可以看到粉粒状的闪光）n3 3、限制燧石含量；、限制燧石含量；（燧石含量高的石灰岩，表面常有褐色的凸出或呈结核状的夹杂物。）n4、新型干法水泥生产，还应限制限制K K2 2O O、NaNa2 2O O、SOSO3 3、Cl-Cl-等微量组分等微量组分。n白云石、石灰石的判定方法：白云石、石灰石的判定方法：用10%盐酸滴在白云石上有少量的气泡产生，滴在石灰石上则剧烈地产生气泡。（二）石灰质原料的选择（二）石灰质原料的选择n三、常见的石灰质原料的化学成分三、常见的石灰质原料的化学成分nCaO, CaO, SiOSiO2 2,Al,Al2 2O O3 3,
7、Fe, Fe2 2O O3 3 , , MgO、R2O（Na2O、K2O）n四、石灰质原料性能测试方法四、石灰质原料性能测试方法n化学分析法氧化物含量化学分析法氧化物含量n差热分析法分解温度差热分析法分解温度nX X射线衍射矿物组成射线衍射矿物组成n透射电子显微镜微观结构透射电子显微镜微观结构（二）石灰质原料的选择（二）石灰质原料的选择n概念：概念：粘土质原料系指含水铝硅酸盐矿物原料的总称。n主要化学成分主要化学成分是SiOSiO2 2、AlAl2 2O O3 3、FeFe2 2O O3 34-2 -2 粘土原料粘土原料n种类：种类： 粘土：粘土：东北的灰色、灰黄色粘土 南方的红壤、黄壤 黄土
8、：黄土：主要分布在西北、华北 页岩、粉砂岩：页岩、粉砂岩： 河泥、湖泥：河泥、湖泥：靠近江河湖海的地区n使用最多的是粘土粘土和黄土黄土。近年来多用页岩、粉砂岩等 一、粘土质原料的种类与特性n粘土粘土是多种微细的呈疏松或胶状密实的含水铝硅酸盐矿物的混合体，它是由富含长石等铝硅酸盐矿物的岩石经漫长地质年代风化而成。包括华北、西北地区的红土，东北地区的黑土与棕壤，南方地区的红壤与黄壤等。n主导矿物：主导矿物：粘土类同时含有几种粘土矿物时，其含量最多的矿物。n类型：类型：高岭石类: 2SiO2Al2O32H2O如：红壤、黄壤 蒙脱石类:4SiO2Al2O3nH2O 水云母类: 如黄土n共同化学式：共同
9、化学式：mSiO2Al2O3nH2O粘 土黄土是没有层理的粘土与微粒矿物的天然混合物。成因以风积为主，也有成因于冲积、坡积、洪积和淤积的。颜色以黄褐色为主。黄 土n页岩是粘土经长期胶结胶结而成的粘土岩。一般形成与海相或陆相沉积，或海相与陆相交互沉积。n化学成分化学成分类似于粘土，可作为粘土使用，但其硅率硅率较低较低，通常配料时需掺加硅质掺加硅质校正原料。n页岩颜色颜色不定，一般灰黄、灰绿、黑色及紫色等，n结构结构致密坚实，层理发育，通常呈页状或薄片状。页 岩n粉砂岩粉砂岩是由直径为0.010.1mm的粉砂经长期胶结变硬后碎屑沉积岩。n主要矿物主要矿物是石英、长石、粘土等n胶结物质胶结物质有粘土
10、质、硅质、铁质及碳酸盐质。n颜色颜色呈淡黄、淡红、淡棕色、紫红色等，质地一般疏松，但也有较坚硬的。n粉页岩的硅率较高硅率较高，一般大于3.0，可作为硅铝质硅铝质原料原料。粉砂岩n江、河、湖、泊由于流水速度分布不同，使挟带的泥沙规律地分级沉降沉降的产物。n其成分成分决定于河岸崩塌物和流域内地表流失土的成分。n建造在靠江、湖的湿法水泥厂，可利用挖泥船在固定区域内进行采掘，做粘土质原料使用。河泥、湖泥类n由页岩、粉砂岩或中酸性凝灰岩经低级区域变质作用形成的变质岩称千枚岩千枚岩。n岩石中的细小片状矿物定向排列，断面上可见许多大致平行平行，极薄的片理片理，片理面呈丝绢光泽。n岩石常呈浅红、深红、灰及黑等
11、色。千枚岩（一）品质要求（一）品质要求品位品位n nP PMgOMgO（% %）R R2 2O O（% %）SOSO3 3（% %）塑性塑性指数指数一级品一级品2.73.52.73.51.53.51.53.53.03.0 4.04.0 2.02.01212二级品二级品2.02.7;2.02.7;3.54.03.54.0不限不限3.03.0 4.04.0 2.02.01212二、粘土质原料的品质要求及选择二、粘土质原料的品质要求及选择n（二）、选择粘土质原料时应注意的问题（二）、选择粘土质原料时应注意的问题n 1 1、n n、p p值要适当。值要适当。n 2 2、尽量不含碎石、卵石，粗砂含量应小
12、于、尽量不含碎石、卵石，粗砂含量应小于5%5%。n 3 3、旋窑生产时对可塑性不做要求。、旋窑生产时对可塑性不做要求。 n( (三）粘土质原料的性能测试方法三）粘土质原料的性能测试方法二、粘土质原料的品质要求及选择二、粘土质原料的品质要求及选择n粘土质n石灰质相关联（MgO、R2O（Na2O、K2O）限量）三、粘土质原料的应用实例n一、校正原料一、校正原料n当石灰质原料和粘土质原料配合所得生料成分不能符合配料方案要求不能符合配料方案要求时，必须根据所缺少的组分所缺少的组分掺加相应的原料，这种以补充某些成分不足为主的原料称校正原料。校正原料。4-3 -3 校正原料、矿化剂、缓凝校正原料、矿化剂、
13、缓凝剂剂n（一）铁质校正原料（一）铁质校正原料n常用：低品位的铁矿石铁矿石，炼铁厂尾矿尾矿及硫酸厂工业废渣硫铁渣硫铁渣等。n目前有用铅矿渣铅矿渣或铜矿渣铜矿渣的，既是校正原料校正原料，又兼做矿化剂矿化剂。（FeO）n表3.8一、校正原料n（二）、硅质校正原料（二）、硅质校正原料n常用：硅藻土、硅藻石、含常用：硅藻土、硅藻石、含SiOSiO2 2多的河砂、砂岩、多的河砂、砂岩、粉砂岩等。粉砂岩等。n其中砂岩，河砂中结晶其中砂岩，河砂中结晶SiOSiO2 2多，难磨难烧，尽量不多，难磨难烧，尽量不用，风化砂岩易于粉磨，对煅烧影响小。用，风化砂岩易于粉磨，对煅烧影响小。n（三）、铝质校正原料（三）、
14、铝质校正原料n常用：炉渣、煤矸石、铝矾土等常用：炉渣、煤矸石、铝矾土等一、校正原料（四）校正原料的质量要求（四）校正原料的质量要求名名 称称常常 用用 材材 料料质质 量量 要要 求求铁质校铁质校正原料正原料硫铁渣、低品位铁矿、硫铁渣、低品位铁矿、炼铁厂的尾矿炼铁厂的尾矿铅矿渣铅矿渣铜矿渣铜矿渣 Fe Fe2 2O O3 340%40%硅质校硅质校正原料正原料硅藻土、硅藻石、蛋硅藻土、硅藻石、蛋白石、砂岩白石、砂岩SiOSiO2 2:70%90%:70%90%n: 4.0n: 4.0；R R2 2O4.0%O4.0%铝质校铝质校正原料正原料炉渣、煤矸石、矾土炉渣、煤矸石、矾土AlAl2 2O
15、O3 330%30%兼作矿化剂兼作矿化剂一、校正原料n定义：定义：在煅烧过程中，能加速加速熟料矿物的形成，本身不参加反应或只参加中间反应的物质。n类型：类型： 矿化剂矿化剂 复合矿化剂复合矿化剂n作用作用：加速分解反应；加速固相反应；降低液相出现的温度；加速C3S的形成含氟化合物：如：CaF2(萤石)硫化物：如：石膏氯化物：CaCl2其他:如：铜矿渣、磷矿渣二、 矿化剂n常用：常用：石膏n石膏的作用：石膏的作用： 缓凝 提高水泥早强，改善水泥性能n类型：类型：天然石膏 工业副产石膏n掺量：掺量：3%6% 最佳掺量由试验决定；多了会影响水泥安定性石膏：CaSO42H2O硬石膏： CaSO4三、
16、缓凝剂n低品位原料：指那些化学成分、杂质含量与物理性能等不符合一般水泥生产要求的原料。如：低品位石灰质原料n工业废渣：主要指煤矸石、石煤、粉煤灰、炉渣等 4 4 - -4 4 低品位原料和工业废渣的利用n石灰质原料低品位化；nSi 、Al质原料岩矿化；nFe质原料废渣化。目前水泥原料结构的一个新的技术方向目前水泥原料结构的一个新的技术方向使用低品位原料急工业废渣时应注意使用低品位原料急工业废渣时应注意n这些原料成分波动大，使用前先要取样分析，这些原料成分波动大，使用前先要取样分析，且取样要有代表性；且取样要有代表性；n使用时要适当调整一些工艺。使用时要适当调整一些工艺。n低品位石灰质原料：低品
17、位石灰质原料：CaO48%或含较多杂质。其中白云石质岩不适宜生产硅酸盐水泥熟料，其余均可用。n与CaO含量较高的石灰石搭配使用n用硅质泥灰岩作粘土质原料和取代部分石灰质原料。一、低品位石灰质原料的利用n玄武岩：玄武岩：是一种分布较广的火成岩，其颜色因异质矿物的含量而异，并由灰到黑，风化后表面呈红褐色。n成分：成分：类似粘土，但Fe2O3、R2O偏高。(助熔氧化物含量较多 ) n使用：使用：代替粘土质原料n使用注意事项：使用注意事项：因其可塑性、易磨性差，使用时要强化粉磨。 二、玄武岩资源的开发与利用n煤矸石：煤矸石：煤矿生产时的废渣，是采煤和选矿过程中分离出来的，属泥质岩，夹杂一些砂岩。n化学
18、成分：化学成分：以SiO2、Al2O3为主，少量Fe2O3、 CaO，少量热值。n石煤：石煤：古生代和晚古生代菌藻类低等植物所形成的低炭煤。其组成性质及生成等与煤无本质差别，属可燃沉积岩。三、煤矸石、石煤的利用1、代替粘土配料；2、经煅烧处理后作混合材；3、作沸腾燃烧室燃料，其渣作水泥混合材。n煤矸石、石煤的应用：煤矸石、石煤的应用：n粉煤灰：粉煤灰：是火力发电厂煤粉燃烧后所得的粉状灰烬。 炉渣：炉渣：煤在工业锅炉燃烧后排出的灰渣。n成分：成分： 以SiO2、 Al2O3为主n利用：利用：1、作混合材料； 2、代替部分或全部粘土参与配料。n作原料使用时应注意：作原料使用时应注意：1、加强均化；
19、2、精确计量； 3、注意可燃物对煅烧的影响； 4、因其可塑性差，立窑生产时要搞好成球。 粉煤灰及炉渣的利用n珍珠岩：珍珠岩：是一种以玻璃态存在的火成非晶类物质，属富含SiOSiO2 2的酸性岩石，可用作粘土质粘土质原料配料。n赤泥：赤泥：是烧结法从矾土中提取氧化铝时所排出的赤色废渣， AlAl2 2O O3 3和FeFe2 2O O3 3含量高高，CaOCaO含量低低，赤泥浆含水大，可作湿法湿法生产的粘土质粘土质原料。n电石渣：电石渣：是化工厂乙炔发生车间消解石灰排出的含水约85%90%的废渣。主要成分是Ca(OH)Ca(OH)2 2, ,可替代部分石灰质石灰质原料。n碳酸法制糖厂的糖滤泥糖滤
20、泥、氯碱法制碱厂的碱渣碱渣、造纸厂的白泥白泥：其主要成分都是CaCOCaCO3 3，均可做石灰质石灰质原料。 四、其他原料n固体燃料 煤n液体燃料重油n气体燃料煤气n煤正常煤低质煤灰分高热值低4-44-4燃料燃料n煤的化学成分：工业分析n水分W挥发分V固定碳C灰分A可燃成分可燃成分多，煤的发多，煤的发热量低热量低多，易燃，多，易燃，火焰长火焰长焦碳焦碳多，发热量低多，发热量低一、固体燃料n无烟煤（硬煤、白煤）无烟煤（硬煤、白煤）炭化程度深挥发分含量小于炭化程度深挥发分含量小于10%10%质硬、金属光泽、含碳量高，着火温度高质硬、金属光泽、含碳量高，着火温度高600600700 700 火焰短火
21、焰短 热值热值2093429308 KJ/Kg 2093429308 KJ/Kg 立窑立窑n烟煤烟煤炭化程度较深挥发分含量炭化程度较深挥发分含量1540% 1540% 质硬质硬 着火温度高着火温度高400400500 500 火焰较长火焰较长 而烟多而烟多 热值热值2093431401 2093431401 KJ/Kg KJ/Kg 回转窑回转窑n褐煤褐煤炭化程度较浅炭化程度较浅 挥发分含量较高挥发分含量较高4060% 4060% ，褐色无光泽，褐色无光泽 热值热值837418841 KJ/Kg 837418841 KJ/Kg 性质不稳定性质不稳定 易风化易风化 粉碎粉碎 易自燃易自燃煤的种类n
22、烟煤烟煤热值热值 越高越好越高越好挥发分挥发分 高，着火快，火焰长高，着火快，火焰长 挥发分挥发分22%32% 22%32% 灰分灰分 煤灰进入熟料煤灰进入熟料 灰分小于灰分小于27%27%水分水分 高高 燃烧速度慢，燃烧速度慢， 适量水分促进适量水分促进C C和和O O的化的化合，发火后能提高辐射力合，发火后能提高辐射力 1.0%1.5%1.0%1.5%细度细度 粗，燃烧不充分，细，迅速完全粗，燃烧不充分，细，迅速完全回转窑对燃煤的质量要求n挥发分小于10%的无烟煤或焦炭屑n挥发分高，在预热带受热，逸出，损失n对低质煤有较大适应性，和原料配合，粉磨均匀立窑用煤要求n液体燃料 重油 渣油n气体
23、燃料 煤气只适用于回转窑液体燃料和气体燃料n两种表达方式：n某温度下经规定时间煅烧后测量熟料中游离氧化钙含量，含量降低表明易烧性改善。 n测量规定温度下达到游离氧化钙含量小于2.0%的时间，时间的减少表明易烧性改善。 4-54-5水泥生料易烧性水泥生料易烧性n影响易烧性的因素生料的潜在矿物组成原料的性质和颗粒组成生料中次要氧化物和微量元素生料的均匀性矿化剂生料的热处理液相燃煤窑内气氛n水泥品种n原料品质n燃料品质n生料成分的均匀性n窑型和规格n生料的易烧性4-64-6熟料组成的选择熟料组成的选择4-7 配料计算 4-7.1 生料及配料的基本概念 4-7.2 4-7.2 配料方案的选择配料方案的
24、选择 4-7.3 4-7.3 配料计算配料计算n一、生料一、生料n定义：由定义：由石灰质原料石灰质原料、粘土质原料、粘土质原料、少量少量校正原校正原料料（有时还加入矿化剂、晶种等，立窑生产时还（有时还加入矿化剂、晶种等，立窑生产时还要加煤）按要加煤）按比例配合比例配合，粉磨粉磨到一定细度的物料。到一定细度的物料。n分类分类（含水量）（含水量） ：生料生料粉粉(1%)(1%)。和生料和生料浆浆（32%40%32%40%）两种。）两种。 4-7.14-7.1生料及配料的生料及配料的 基本概念基本概念n生料粉：生料粉：是否是否含煤含煤分为三种：分为三种： 白生料：出磨白生料：出磨生料中生料中不含煤不
25、含煤。干法回转窑干法回转窑及及采用白生料法煅烧的采用白生料法煅烧的立窑立窑用。用。 黑生料：出磨黑生料：出磨生料中含有煅烧所需的生料中含有煅烧所需的全部煤全部煤。采用全黑生料法煅烧的。采用全黑生料法煅烧的立窑立窑用。用。 半黑生料：出磨半黑生料：出磨生料中只含有煅烧所需生料中只含有煅烧所需煤煤的的一一部分部分。采用半黑生料法煅烧的。采用半黑生料法煅烧的立窑立窑用用 4-7.1生料及配料的生料及配料的基本概念基本概念二、配料1 1、概念、概念n配料：配料：根据根据水泥品种、原燃料品质、水泥品种、原燃料品质、工厂具体工厂具体生生产条件产条件等选择合理的熟料等选择合理的熟料矿物组成或率值，矿物组成或
26、率值，并由并由此计算所用此计算所用原料及燃料的配合比，原料及燃料的配合比，称为生料配料，称为生料配料，简称配料。简称配料。n配料的目的：配料的目的： 设计设计 生产生产 4-7.1生料及配料的生料及配料的基本概念基本概念nKH=KH=0.870.96n(SM)=n(SM)=1.72,7p(IM)=p(IM)=0.91.9 4-7.1生料及配料的生料及配料的基本概念基本概念1、烧出的熟料具有较高的强度和良好的物理化学性能； 2、配制的生料易于粉磨和煅烧；3、生产过程中易于控制，便于生产操作管理，尽量简化工艺流程，并结合工厂生产条件、经济、合理地使用矿山资源。配料应遵循的基本原则：配料应遵循的基本
27、原则：n干燥基准：干燥基准：如不考虑生产损失，有：如不考虑生产损失，有：各种干原料之和各种干原料之和= =干生料（白生料）干生料（白生料）n灼烧基准：灼烧基准：如不考虑生产损失，有：如不考虑生产损失，有：灼烧生料灼烧生料+ +煤灰（掺入熟料中的）煤灰（掺入熟料中的）= =熟料熟料n湿基准：湿基准：（二）配料计算中的常用基准及换算（二）配料计算中的常用基准及换算nAA干基物料成分（干基物料成分（% %） nLL干基物料烧失量（干基物料烧失量（% %） nww物料含水量（物料含水量（% %） n干基转灼烧基干基转灼烧基n灼烧基成分（灼烧基成分（% %） n干基转湿基：n湿基成分 基准间的转换：基准
28、间的转换：n热耗：热耗：生产1kg熟料所消耗的热量。符号q，单位kJ/kg；n煤耗：煤耗：生产1kg熟料所消耗的煤的质量。符号p，单位kg/kg式中：net,ar煤的应用基低位发热量（K/kg）（三）、熟料热耗与煤耗（三）、熟料热耗与煤耗n应用基送到分析室时的状态进行分析的结果n分析基空气干燥n干燥基不含任何水分n可燃基不含水分和灰分煤的基准n式中：式中：G GA A熟料中煤灰的掺入量（熟料中煤灰的掺入量（% %）；）；n A Aarar煤的收到基灰分含量（煤的收到基灰分含量（% %）；）；n SS煤灰沉落于熟料中的百分率（煤灰沉落于熟料中的百分率（% %）。一般取）。一般取S=100S=10
29、0。（四）、煤灰掺入量（四）、煤灰掺入量n理论料耗理论料耗KTKT：不计生产损失和物料水分的情况下，不计生产损失和物料水分的情况下，生产每千克熟料所消耗的干生料量。生产每千克熟料所消耗的干生料量。n生产方式及煅烧工艺不同，计算公式不同。生产方式及煅烧工艺不同，计算公式不同。n1 1、回转窑、立窑白生料的理论料耗：、回转窑、立窑白生料的理论料耗：式中：式中： KTKT理论料耗；理论料耗； L L白白白生料的烧失量（白生料的烧失量（% %）。）。（五）、理论料耗（五）、理论料耗2 2、立窑全黑生料理论料耗：、立窑全黑生料理论料耗： 3 3、立窑半黑生料理论料耗：、立窑半黑生料理论料耗：（五）、理论
30、料耗（五）、理论料耗1、选择合理的熟料矿物组成和率值；2、计算原料配比；3、通过生产控制，保证配料方案的实现。配料工作：配料工作：n配料方案：配料方案：既熟料的矿物组成或熟料的三率值。n配料方案的选择：配料方案的选择：选择合理的熟料矿物组成，即确定熟料的三率值KH、n 、p。4-7.2 4-7.2 配料方案的选择配料方案的选择n水泥品种水泥品种n原料品质原料品质n燃料品质燃料品质n生料质量生料质量n生产窑型和生产方法生产窑型和生产方法一、确定配料方案的依据一、确定配料方案的依据n三个率值要互相匹配，吻合，不能只强调某一率值而忽视其他两个。n一般率值的波动范围：nKH：目标值0.010.02nn
31、：目标值0.1np：目标值0.1二、熟料率值的选择n20世纪80年代中后期对我国四种预分解窑型分析研究与改进对熟料质量统计分析，建议采用“两高一中两高一中”配料，即高n、p，中KH。n一般：KH=0.860.88 n n=2.42.6 np=1.51.6 预分解窑熟料成分优化设计建议n20世纪90年代中期以后，技术发展，建议采用“三高三高”配料：nKH=0.880.92 nn=2.52.8 np=1.61.8n尝试误差法尝试误差法递减试凑法递减试凑法( (即从熟料化学成分中依次即从熟料化学成分中依次递减配合比的原料成分，试凑至符合要求为止递减配合比的原料成分，试凑至符合要求为止n基准：基准：1
32、00100KgKg熟料熟料n计算步骤：计算步骤： 1 1、列出原料、煤灰的化学成分，煤的工业分析资料。、列出原料、煤灰的化学成分，煤的工业分析资料。 2 2、计算煤灰的掺入量；、计算煤灰的掺入量；(p62,4.6)(p62,4.6) 3 3、选择熟料率值、选择熟料率值(KH,n,p)(KH,n,p)； 4 4、根据熟料率值计算要求的熟料化学成分、根据熟料率值计算要求的熟料化学成分(p31,2.19-(p31,2.19-2.22)2.22)； 5 5、递减试凑求各原料配合比；、递减试凑求各原料配合比； 6 6、计算熟料化学成分并校验率值；、计算熟料化学成分并校验率值； 7 7、将干燥原料配合比换
33、算成湿原料配合比、将干燥原料配合比换算成湿原料配合比。 4-7 4-7. 3 3、配料计算、配料计算已知条件已知条件 原料化学成分换算成原料化学成分换算成100 名名 称称SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO烧失量烧失量其他其他合计合计石灰石石灰石2.420.310.1953.130.5742.660.72100.00粘粘 土土70.2514.725.481.410.925.271.95100.00铁铁 粉粉34.4211.5348.273.530.092.26100.00煤煤 灰灰53.5235.344.464.791.190.70100.00白生料配料计算实例n 煤的工业分析煤的工业分
34、析n设计熟料率值设计熟料率值: KH=0.890.01; SM=2.1 0.1; IM=1.30 0.1n热耗热耗: 3350KJ/Kg-熟料熟料水分水分灰分灰分挥发分挥发分固定碳固定碳发热量发热量4.49%28.56%20.12%46.83%20930KJ/Kgn GA=n n设=97.5nFeFe2 2O O3 3=4.50%=4.50%nAlAl2 2O O3 3=5.85%=5.85%nSiOSiO2 2=21.74%=21.74%nCaO=65.41%CaO=65.41%1、计算煤灰掺入量2、计算熟料的化学成分计算步骤计算步骤SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO+其他其他要求熟料
35、成分要求熟料成分-4.57Kg煤灰成分煤灰成分21.742.545.851.624.500.2065.410.232.500.09差值差值-122Kg石灰石石灰石19.292.954.230.384.300.2365.1964.822.411.57差值差值-23Kg粘土粘土16.3416.163.853.394.071.260.370.320.840.66差值差值-5.8Kg铁粉铁粉0.182.000.460.672.812.800.050.200.180.13差值差值+2.6Kg粘土粘土-1.821.83-0.210.380.010.14-0.150.040.050.07和和-0.3Kg铁粉
36、铁粉0.010.100.170.030.150.14-0.110.010.120.01差差+0.2Kg石灰石石灰石-0.0900.1400.010-0.120.110.110余余-0.090.140.01-0.010.113 3、进行递减试凑、进行递减试凑据上表可求得煅烧据上表可求得煅烧100100KgKg熟料所需各种原料用量为熟料所需各种原料用量为: : 干石干石灰石灰石=122-0.2=121.8=122-0.2=121.8KgKg 干粘土干粘土=23-2.6=20.4=23-2.6=20.4KgKg 干铁粉干铁粉=5.8+0.3=6.1=5.8+0.3=6.1KgKg各原料配比为各原料配
37、比为: : 干石灰石干石灰石= = 干干 粘粘 土土 = = 干干 铁铁 粉粉 = =生料、熟料化学成分生料、熟料化学成分名名 称称配合比配合比（%）烧矢量烧矢量SiO2Al2O3Fe2O3CaO石灰石石灰石粘粘 土土铁铁 粉粉82.1313.764.1135.040.731.999.671.410.252.030.470.160.761.9843.640.190.14生生 料料10035.7713.072.752.9043.97灼烧生料灼烧生料10020.354.284.5268.46灼烧生料灼烧生料煤煤 灰灰100-4.574.5719.422.454.081.624.310.2065.3
38、30.22熟熟 料料10021.875.704.5165.65KH=0.891 SM=2.14 IM=1.26 4 4、校验熟料化学成分与率值、校验熟料化学成分与率值n设定入磨原料水分控制值为： 石灰石石灰石0.8%0.8%，粘土，粘土1.5%1.5%，铁粉，铁粉4%4%。n 湿基湿物料配比及计算过程p62 4.4名名 称称 湿基用量（份）湿基用量（份） 湿基配比（湿基配比（%）石灰石石灰石粘粘 土土铁铁 粉粉合合 计计101.041005、湿物料配比已知条件已知条件 原料化学成分换算成原料化学成分换算成100100 名名 称称SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO烧失量烧失量其他其他合计合
39、计石灰石石灰石7.261.761.0549.061.8838.280.71100.00粘粘 土土66.3215.865.081.091.406.843.41100.00铁铁 粉粉14.538.7165.422.262.015.501.57100.00煤煤 灰灰53.8430.425.164.521.30-5.03100.00白生料配料计算实例2n 煤的工业分析煤的工业分析n设计熟料率值设计熟料率值: : KH=0.870.01; SM=2.1 0.1; IM=1.30 0.1n热耗热耗: : 4186KJ/Kg-熟料熟料水分水分灰分灰分挥发分挥发分固定碳固定碳发热量发热量5.70%5.70%1
40、7.92%17.92%10.00%10.00%66.38%66.38%2427624276KJ/KgKJ/Kgn GA 设=97.5Fe2O3=4.56%Al2O3=5.93%SiO2=22.03%CaO=65.98%1、计算煤灰掺入量2、计算熟料的化学成分计算步骤计算步骤SiO2Al2O3Fe2O3CaO说明说明要求熟料成分要求熟料成分-3.09Kg煤灰煤灰成分成分22.031.665.930.944.560.1664.980.14差值差值-132Kg石灰石灰石石20.379.584.992.324.401.3964.8464.76差值差值-15.53Kg粘粘土土10.7910.302.67
41、2.463.010.790.080.17设粘土为设粘土为x kg,铁粉为铁粉为y kg则则66.32%x+14.53%y=10.795.08%x+65.42%y=3.01解得：解得：x=15.53 y=3.39差值差值-3.39Kg铁粉铁粉0.490.490.230.302.222.22-0.090.08差值差值+0.35Kg石灰石灰石石00.03-0.070.0100-0.170.17余余0.03-0.06003 3、进行递减试凑、进行递减试凑据上表可求得煅烧据上表可求得煅烧100100KgKg熟料所需各种原料用量为熟料所需各种原料用量为: : 干石灰石干石灰石= =132-132-0.35
42、=131.75Kg0.35=131.75Kg 干粘土干粘土= =15.53Kg15.53Kg 干铁粉干铁粉= =3.39Kg3.39Kg合计：合计：150.57150.57各原料配比为各原料配比为: : 干石灰石干石灰石= = 干干 粘粘 土土 = = 干干 铁铁 粉粉 = =4 4、校验熟料化学成分与率值、校验熟料化学成分与率值5、湿物料配比n假定原料配比假定原料配比n计算熟料组成计算熟料组成n校核校核n不符合要求，调原料配比，重复计算，不符合要求，调原料配比，重复计算，至符合要求至符合要求尝试拼凑法n计算出白生料的配比计算出白生料的配比n计算全黑生料各物料的配比计算全黑生料各物料的配比全黑
43、生料计算n石灰石石灰石80.25%80.25%，粘土，粘土15.75%15.75%，铁粉，铁粉4.0%4.0%n热耗热耗: : 43944394KJ/Kg-KJ/Kg-熟料熟料n发热量发热量: 25759: 25759KJ/KgKJ/Kg计算：计算：nP PKg/KgKg/Kg换算成为换算成为100100熟料熟料17.06 Kg/100Kg17.06 Kg/100Kgn白生料的理论料耗（白生料的理论料耗（100100G GA A）/ /（100100L L白白）（1001003.903.90）/(100/(10034.93)34.93)1.47691.4769 Kg/KgKg/Kg147.69
44、 147.69 Kg/100KgKg/100Kgn100Kg100Kg生料中的含煤量生料中的含煤量n将煤折合为将煤折合为干煤量干煤量（0.28%0.28%）99.72%10.36=10.33 Kg99.72%10.36=10.33 Kg100kg100kg干生料中石灰石、粘土、铁粉的总量为干生料中石灰石、粘土、铁粉的总量为10010010.3310.3386.67 Kg86.67 Kg干石灰石干石灰石=89.6780.25%=71.96kg=89.6780.25%=71.96kg干干 粘粘 土土=89.6715.75%=14.12kg=89.6715.75%=14.12kg干干 铁铁 粉粉=8
45、9.674.0%=10.33kg=89.674.0%=10.33kg干配合比：干配合比：湿配合比：湿配合比：Kgn入磨煤40%n17.0640%=6.824kg/100kgn100Kg100Kg生料中的含煤量生料中的含煤量n将煤折合为将煤折合为干煤量干煤量（0.28%0.28%）99.72%4.42=4.41 Kg99.72%4.42=4.41 KgKg半黑生料100kg100kg干生料中石灰石、粘土、铁粉的总量为干生料中石灰石、粘土、铁粉的总量为1001004.414.4195.59 Kg95.59 Kg干石灰石干石灰石=95.5980.25%=71.96kg=95.5980.25%=71.96kg干干 粘粘 土土=95.5915.75%=14.12kg=95.5915.75%=14.12kg干干 铁铁 粉粉=95.594.0%=10.33kg=95.594.0%=10.33kg干配合比：干配合比：湿配合比：湿配合比：半黑生料n根据熟料三率值和原燃料化学成分先求出所谓的率值系数，代入率值公式并解联立方程组。率值法
