Расчет трехкомпонентной сырьевой смеси для портландцементного клинкера

Расчет состава сырьевой смеси проводят для определения количественных соотношений входящих в смесь компонентов, что позволяет получить клинкер необходимого химического и минералогического состава. Расчет осуществляют по результатам химического анализа на содержание следующих оксидов в мас %: SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, CaO, MgO, SO₃ и на потери при прокаливании.

При наличии в сырьевой смеси FeO и МпО их содержание прибавляют к содержанию Fe₂O₃, используя при этом коэффициенты для FeO - 1,1114 и для МпО - 1,1127.

Содержание TiO₂ и Р₂О₅ учитывают вместе с Аl₂О₃.

Минерализаторы типа плавикового шпата, кремнефтористого натрия, гипса и фосфогипса, вводимые в сырьевую смесь в количестве менее 1%, при расчете сырьевой смеси обычно не учитывают.

Для удобства проведения расчетов сумму оксидов, полученную при анализе, пересчитывают на 100%. Для этого содержание каждого оксида умножают на коэффициент k, определяемый путем деления 100 на сумму всех оксидов.

Химико-минералогический состав клинкера может быть задан либо в виде содержания основных минералов C₃S, C₂S, С₃А и C₄AF, либо в виде значений коэффициента насыщения (КН), силикатного модуля (п) и глиноземного модуля (p):

(4.1)

(4.2)

Для расчета КН сырьевой смеси используют более простую формулу:

(4.3)

Число сырьевых компонентов должно быть на единицу больше числа заданных характеристик. Поэтому для получения клинкера строго заданного состава (с принятыми значениями (КН, п и р) необходима четырехкомпонентная сырьевая смесь. Чаще всего используется трехкомпонентная сырьевая смесь. В этом случае могут быть заданы только два параметра КН и п или КН и р. При использовании запесоченного сырья или сырья с карстовыми включениями трепельных линз рекомендуется назначать КН и п, а при использовании относительно однородных по составу известняков и глин или мергелей - КН и р. При высокой однородности состава известняков и глин рекомендуется упрощенная корректировка состава сырьевой смеси по титру и содержанию Fe₂О₃.

При обжиге клинкера на твердом топливе, а также при использовании метода двустороннего питания печей необходимо учитывать присадку золы топлива или компонента, вдуваемого в печь с горячего конца печи.

При проведении расчетов пользуются следующими сокращенными обозначениями содержания основных оксидов (табл. 4.1).

Все вычисления при расчете сырьевой смеси ведут с точностью до 0,0001%.

Таблица 4.1

Сокращенные обозначения оксидов

Оксиды	В клинкере	В сырьевой смеси	В первом компоненте	Во втором компоненте	В третьем компоненте
CaO	C	C0	C1	C2	C3
SiO2	S	S0	S1	S2	S3
Al2O3	A	A0	A1	A2	A3
Fe2O3	F	F0	F1	F2	F3
П.п.п.	П.п.п.	(П.п.п.)0	(П.п.п.)1	(П.п.п.)2	(П.п.п.)3

Расчет проводят в предположении, что на x масс. ч. известняка (компонент 1) и на y масс. ч. глины (компонент 2) приходится 1 масс. ч. корректирующей добавки (компонент 3). Тогда для расчета содержания оксидов в сырьевой смеси можно записать следующие равенства:

(4.4)

После подстановки этих выражений в формулы (4.3) и (4.1) коэффициента насыщения и силикатного модуля

(4.5)

и проведения соответствующих преобразований получим систему двух линейных уравнений с двумя неизвестными

(4.6)

Для удобства расчета примем следующие сокращенные обозначения:

(4.7)

Подставляя эти сокращенные обозначения в уравнения (4.6), получим

(4.8)

Решая эту систему двух уравнений с двумя неизвестными, получим следующие значения x и y

(4.9)

(4.10)

Долю каждого компонента в сырьевой смеси в % определяют по формулам:

1-й компонент = %; (4.11)

2-й компонент = %; (4.12)

3-й компонент = %. (4.13)

По формулам (4.4) вычисляют химический состав сырьевой смеси, в том числе и потери при прокаливании (п.п.п.).

Состав клинкера определяют путем пересчета состава сырьевой смеси на прокаленное вещество. Для удобства вычисления рекомендуется количество каждого оксида состава сырьевой смеси умножить на коэффициент k

(4.14)

После окончания расчетов следует рассчитать значения КН, n и р сырьевой смеси. Совпадение значений КН, n и p с заданными показывает, что расчет сырьевой смеси выполнен правильно.

Дата добавления: 2015-08-10