生料制备技术Word文档格式.docx

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熟料中C3A含量高，熟料早期强度高。

C3A含量高，会使液相粘度增加，不利于C3S的形成。

但液相粘度的增加，可使立窑底火结实稳定，不易破裂，不易产生风洞、呲火等现象，有利于底火稳定。

对于煤的热值较高，风机的风压较大，操作水平较高的机立窑厂，可采用高铝配料方案。

b高铁配料方案：

熟料中C4AF含量较高，可降低液相出现的温度和液相粘度，有利于C3S的形成，提高熟料强度。

但烧成范围窄，易结大块。

对立窑而言，底火较脆弱。

对于媒质较差，KH值又较高时，宜采用高铁配料方案。

D矿化剂

配料时是否采用矿化剂，对率值的选择影响很大。

使用矿化剂，KH值可略取高些。

目前，水泥厂使用较多的是萤石—石膏复合矿化剂。

各厂应根据原燃材料的特点，确定适宜的氟硫比。

一般认为，CaF2/SO3比应控制在0.4-0.6较合适。

4.4.2配料计算

配料方案确定后，即可进行配料计算。

配料计算的方法有多种，有尝试拼凑法，递减试凑法，代数法，图解法，最小二乘法，矿物组成法等等。

用得比较多的是尝试拼凑法和递减试凑法。

随着科学技术的发展，计算机的应用逐渐普及，用计算机配料就显得简单而准确了。

4.4.2.1配料计算公式

A熟料煤耗的计算：

P=

式中：

P——熟料煤耗，kg煤/kg熟料；

Q——熟料热耗，kJ/kg熟料；

Qnet,ar——煤的收到基低位发热量，kJ/kg煤。

B熟料中煤灰掺入量的计算：

=

q—熟料中煤灰掺入量，kg煤灰/100kg熟料；

Q—熟料热耗，kJ/kg熟料；

Qnet,a—煤的收到基低位发热量，kJ/kg煤；

Aar—煤的收到基灰分含量，%；

B—煤灰分沉降率，%；

P—熟料煤耗，kg煤/kg熟料。

说明：

水泥厂煤的分析资料为分析基数据，但计算过程需要的是收到基数据，故应将分析基Aad、Qnet,ad分别换算成收到基Aar、Qnet,ar数据，其换算公式是：

，

。

配料计算时若无Mar（收到基水分）数据，也可用Aad、Qnet,ad计算熟料中煤灰掺入量。

计算结果与利用Aar、Qnet,ar,计算结果相比有一定的误差，但误差在配料计算的误差范围之内。

煤灰分沉落率B因窑型而异，如表4.13所示。

表4.13不同窑型的煤灰分沉落率（%）

窑型

无电

收尘器

有电

湿法长窑（L/D=30--50）有链条

湿法短窑（L/D＜30）有链条

湿法短窑带料浆蒸发机

干法短窑带立筒、旋风预热器

100

80

70

90

外分解窑

立波尔窑

立窑

C理论料耗

白生料煅烧工艺：

全黑生料煅烧工艺：

立窑半黑生料煅烧工艺：

q半黑——外加煤掺入熟料中的煤灰百分含量%；

D实际料耗

E生料掺煤量的计算

式中：

p1—生料中掺煤量，kg煤/100kg白生料；

p--熟料煤耗，kg煤/kg熟料；

S—理论料耗，kg生料/kg熟料。

F物料平衡与基准的换算

不考虑生产损失：

干石灰石+干粘土+干铁粉+其他干基物料=干白生料

灼烧生料+掺入生料中的煤灰=熟料

L—物料烧失量；

M—物料水分。

4.4.3配料计算方法

前已叙及，配料计算有多种方法。

现介绍应用较多的尝试拼凑法和递减试凑法。

4.4.3.1尝试拼凑法

该方法是先假定原料配比，计算熟料矿物组成及率值，若计算结果不符合要求，则尝试调整原料配比，再进行计算，直至计算结果符合要求为止。

A计算步骤：

a列出各原料、燃料的化学成分及煤的工业分析结果；

b确定熟料矿物组成或率值；

c计算煤灰掺入量；

d假设干基原料配比，计算生料、灼烧生料、熟料化学成分；

e验算熟料率值并与确定值进行比较；

f如率值不符合要求，重复调整配比计算，直至率值符合要求为止；

g将干燥原料配比换算为湿原料配比。

B白生料配料计算实例

例题一：

某厂原燃料的有关分析数据如表4.14、4.15。

率值要求为KH=0.90±

0.01，n=2.0±

0.1，p=1.3±

0.1；

熟料的热耗为4185kJ/kg熟料。

煤灰分沉落率为100%，计算白生料的配比。

表4.14原料与煤灰的化学成分

原料名称

烧矢量

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

其他

总和

石灰石

42.8

1.82

0.65

0.32

53.25

1.20

0.48

粘土

5.34

69.01

13.92

5.69

1.41

1.94

2.69

铁粉

2.79

29.05

11.55

46.31

6.42

0.47

3.41

煤灰

—

55.96

30.66

5.62

4.27

0.98

2.51

表4.15煤的工业分析成分

Mad

Aad

Vad

FCad

Qnec,ad

1.19%

24.12%

10.5%

64.19%

23760kJ/kg煤

表4.16入磨物料的水分（%）

名称

煤

水分（M）

1.00

2.50

4.00

4.50

1、计算煤灰掺入量q

2、假设原料配合比，计算生料、灼烧生料、熟料化学成分

设原料配合比为：

石灰石粘土铁粉

81.4%14.9%3.7%

计算结果列于表5.17

表5.17化学成分

配比

81.4

34.42

1.48

0.53

0.26

43.35

0.39

14.9

0.80

10.28

2.07

0.85

0.21

0.29

0.40

3.7

0.10

1.07

0.43

1.71

0.24

0.02

0.13

白生料

35.32

12.83

3.03

2.82

43.80

1.29

0.92

100.0

灼烧生料

（1）

19.84

4.68

4.36

67.72

1.99

1.42

灼烧生料

95.75

（2）

19.00

4.48

4.17

64.84

1.91

1.36

95.75

4.25

2.38

1.30

0.18

0.04

0.11

熟料（3）

21.38

5.78

4.41

65.02

1.95

1.47

（2）灼烧生料配比=熟料量－掺入熟料中的煤灰量

=100－4.25=95.75%

（3）熟料成分=灼烧基配比×

灼烧基生料中各氧化物百分含量＋煤灰成分中　　　各氧化物百分含量×

煤灰掺入量

例：

熟料中SiO2=19.00+2.38=21.38%

3、计算熟料率值

计算所得的三个率值在要求三个率值的范围内，配料计算成功。

各干原料的配合比是：

（如计算出的三个率值与设计值不符合，需调整原料配比，再进行计算，直至符合要求为止。

）

石灰石：

81.4%；

粘土：

14.9%；

铁粉：

3.7%。

4、计算湿物料配比

将质量比换算成百分比：

B全黑生料配料计算实例

以上例题一数据为例，说明全黑生料配料计算方法。

全黑生料配料计算，一般先计算出白生料的配比，再通过下面的计算求出全黑生料的配比。

1、计算白生料理论料耗S

2、熟料煤耗p

3、全黑生料中含煤量

将含煤量换算为干基含煤量为：

干基全黑生料中石灰石、粘土、铁粉的总量为：

100－10.53=89.47（kg/kg全黑生料）

其中，干石灰石量为：

81.4%×

89.47=72.83（kg/100kg全黑生料）

干粘土量为：

14.9%×

89.47=13.33（kg/100kg全黑生料）

干铁粉量为：

3.7%×

89.47=3.31（kg/100kg全黑生料）

根据原燃料入磨时的水分，可求得湿物料的配比：

石灰石粘土铁粉煤

72.33%13.44%3.39%10.84%

4、计算全黑生料成分：

全黑生料中的煤量是10.66kg/100kg全黑生料，白生料量是89.34kg/100kg全黑生料。

煤带入全黑生料的烧失量为（%）：

（1-Aad%）×

10.66=（1-24.12%）×

10.66

=8.09

计算出全黑生料成分如表4.18。

表4.18全黑生料成分（%）

烧失量

白生料成分×

89.34%

31.55

11.46

2.71

2.52

39.13

1.15

0.82

89.34

煤10.66%（煤灰2.57%）

（1）

8.09

1.44

0.79

0.14

0.03

0.06

全黑生料成分

39.64

12.90

3.50

2.66

39.24

1.18

0.88

注：

（1）10.66%煤带入的煤灰为：

10.66×

Aad%=10.66×

24.12%=2.57%。

煤带入全黑生料中的其他各成分为：

2.57%×

灰分成分。

如：

SiO2=2.57%×

55.96=1.44%。

D、半黑生料配料计算实

以例题一数据为例，说明半黑生料配料计算方法。

半黑生料配料计算，一般先计算出白生料的配比，再通过下面的计算求出半黑生料的配比。

1、计算半黑生料入磨煤量

确定生料磨中加煤比例为40%，则入磨煤量为：

17.61×

40%=7.04（kg/100kg熟料）

2、半黑生料中含煤量

干基半黑生料中石灰石、粘土、铁粉的总量为：

100－4.50=95.50（kg/kg半黑生料）

95.50=77.74（kg/100kg半黑生料）

95.50=14.23（kg/100kg半黑生料）

95.50=3.53（kg/100kg半黑生料）

77.36%14.37%3.63%4.64%

3、计算半黑生料成分：

半黑生料中的煤量是4.55kg/100kg半黑生料。

煤带入半黑生料的烧失量为：

4.55=（1-24.12%）×

4.55

=3.45%

计算出半黑生料成分如表4.19。

表4.19半黑生料的成分（％）

名称

其它

95.45%

33.71

12.25

2.89

41.81

1.23

95.46

煤4.55%（煤灰1.10%）

（1）

3.45

0.61

0.34

0.05

0.01

半黑生料成分

37.16

12.86

3.23

2.75

41.86

1.24

0.91

注：

（1）7.04%煤带入的煤灰为：

4.55×

Aad%=4.55×

24.12%=1.10%。

则煤带入半黑生料中的其他各成分为：

1.10%×

SiO2=1.10%×

55.96=0.61%。

4、计算入窑煤（外加煤）的比例

已知煤耗为17.61kg/100kg熟料，入磨煤为7.04kg/100kg熟料，则外加煤量为：

17.61-7.07=10.57（kg/100kg熟料）

已知煤的水分：

Mad=1.19%，Mar=4.50%

将外加煤量换算成收到基煤量：

每生产100kg熟料所需干的半黑生料量：

147.6+4.50=152.15kg。

设出磨水分为1.30%，则每生产100kg熟料需生料量为：

半黑生料与外加煤的百分比为：

半黑生料：

%

外加煤：

4.4.3.2递减试凑法

递减试凑法是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。

计算时以100kg熟料为计算基准，直接利用原料各氧化物百分含量的原始分析结果，逐步接近要求配比来进行计算的。

A计算步骤

a列出各原料、燃料的化学成分及煤的工业分析结果；

b确定熟料矿物组成或率值；

c计算煤灰掺入量；

d根据熟料率值计算要求的熟料化学成分；

e递减试凑求各原料配比；

f验算熟料率值并与确定值进行比较；

g计算原料配比。

B配料计算实例

用本方法进行配料计算时，如分析结果总和超过100%，则应按比率缩减使总和等于100%，即各成分除以总和：

若分析结果总和小于100%，这是由于某些成分没有被分析出来，应把小于100%的差数注明为“其他”项。

例题二：

某厂原燃料的有关分析数据如表4.20、4.21。

率值要求为KH=0.89±

0.01，n=2.1±

熟料的热耗为3350kJ/kg熟料。

表4.20原料与煤灰的化学成分

42.66

2.42

0.31

0.19

53.13

0.57

0.72

5.27

70.25

14.27

5.48

11.53

48.27

3.53

0.09

2.26

53.52

35.34

4.46

4.79

1.19

0.70

表4.21煤的工业分析成分

Mar

Aar

Var

FCar

Qnec,ar

4.49%

28.56%

20.12%

46.83%

20930kJ/kg煤

1、计算煤灰掺入量

2、根据已知率值，计算要求熟料的化学成分

设总和Σ=97.5%,（Σ=CaO+SiO2+Al2O3+Fe2O3）则：

Al2O3＝p·

Fe2O3×

100%=1.3×

4.50×

100%＝5.85%

SiO2＝n（Al2O3＋Fe2O3）×

100%

＝2.1×

（4.50+5.85）×

100%=21.74%

CaO＝Σ－（SiO2+Al2O3+Fe2O3）×

100%

＝97.5－（21.74＋5.85＋4.50）×

100%＝65.41%

3、进行递减试凑

以100kg熟料与基准进行递减试凑。

列表递减试凑如下，用要求熟料成分减去煤灰带入的各种成分后，便是由石灰石、粘土、铁粉等原料提供的成分；

再减去石灰石、粘土、铁粉等原料带入的各种成分后，余数应趋近于零。

递减试凑法配料计算表见4.22。

表4.22递减试凑法配料计算表

计算步骤

MgO+其他

说明

要求熟料成分

－4.57kg煤灰

21.74

2.45

5.85

1.62

0.20

65.41

0.23

差

－122kg石灰石

19.29

2.95

4.23

0.38

4.30

65.18

64.82

2.41

1.57

－23kg粘土

16.34

16.16

3.85

3.39

4.07

1.26

0.36

0.84

0.66

－5.8kg铁粉

2.00

0.46

0.67

2.81

2.80

+2.6kg粘土

－1.82

1.83

－0.21

－0.16

0.07

和

－0.3kg铁粉

0.17

0.15

－0.12

0.12

+0.2kg石灰石

－0.09

－0.13

余

－0.02

偏差不大，不再递减

（1）

其它原料的递减量以此类推。

由计算结果可看出，熟料中尚缺少0.14%的Al2O3，即Al2O3略为偏低。

但再加粘土，则SiO2过高，所以不再递减试凑；

（MgO+其他）项余数也不大，说明总和假定合适。

如果计算结果（MgO+其他）项余数大，则说明总和假设不合适，需重新假设总和，重新计算。

由计算结果可知，煅烧100kg熟料所需各种原料的用量为

干石灰石＝122－0.2＝121.8kg

干粘土＝23－2.6＝20.4kg

干铁粉＝5.8＋0.3＝6.1kg

各原料配合比为：

4、验算熟料化学成分与率值

计算方法同例题一。

验算如下：

表4.23生料、熟料化学成分

82.13

35.04

0.25

0.16

43.64

0.59

13.76

0.73

9.67

2.03

0.76

0.27

4.11

1.98

0.004

生料

35.77

13.07

2.90

43.97

0.60

0.95

灼烧生料

20.35

4.28

4.52

68.46

0.93

95.43

19.42

4.08

4.31

65.33

0.89

4.57

0.22

熟料

21.87

5.70

4.51

65.55

0.94

从计算结果知道，三个率值KH、n、p均在要求的范围