РАСЧЕТ СЫРЬЕВОЙ СМЕСИ

Канд. техн. наук 3. Б. Э нт ин

Расчет сырьевой смеси обеспечивает получение за­данного химико-минералогического состава клинкера. В результате расчета определяют весовые соотношения, в которых должны дозироваться сырьевые компоненты нри подготовке сырьевой смеси.

Расчет осуществляют по результатам химического анализа на содержание следующих окислов в мае. %: Si02, А1203, Fe2Os, СаО, MgO, R20, S03 и на потери при прокаливании.

При наличии в сырьевой смеси FeO и МпО их со­держание прибавляют к содержанию Fe203, используя при этом коэффициенты для FeO 1,1114 и для МпО 1,1127.

Содержание ТЮ2 и Р205 учитывают вместе с А1203.

Для удобства проведения расчетов сумму окислов, полученную при анализе, пересчитывают на 100%. Для этого, если в результате неизбежных неточностей анализа получена сумма больше 100%, содержание каждого окисла умножают на коэффициент К, получае­мый делением 100% на сумму всех окислов. Если сумма меньше 100%, ее дополняют, вводя прочие окислы.

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

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 (р):

(СаОобщ—СаОсвоб)—(1.6БА12 03 +

1\п =————————— ————————-

2,8 {Si0206Iu

0.35Fe2O3 + 0.7SOs)

— SI02Cbo6) Si02

Al203 + Fe203

Ai2O3

Fe203

Для расчета КН сырьевой смеси используют более простую формулу:

СаО — (1,65А12 Р3 + 0,35Fea Q3) КИ~ 2,8Si02 * ()

Обычно при расчете состава сырьевой смеси берут заданные значення КН, Пир.

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 че- тырехкомпонентная сырьевая смесь. Чаще всего исполь­
зуется 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 Fe203.

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 окислов (табл. 11-18).

ТАБЛИЦА 11-18. Сокращенные обозначения окислов

К

Й>

SK

CJ

О

О CJ

О.

О

F.

£ н

S 1-

Н 1-

О

С

К Е

О к

Ш =

Ехк

А

О

О С)

О. о

Л о

С1

Га

•S

S

Д

К г:

О к

Н Е

К а:

О) гс

Ч

Г:

C. S

Схо

Н о

О О

Н о

Ч к

CJ

«5

5 cj

О с

1С С

С. Е

Щ П

О ч

S

Ы

2

CJ О

П £

О £

Н Я

=• £

« с

С

И

И і

И к

И S

И к

И ё

ВЇ

СаО

С

С„

С,

С,

С,

С.

Cq

SiO,

S

S„

S,

S*

S*

S.

Sq

AIt03

А

А»

А,

А„

As

А4

Fej. O,

F

F.

F,

Fi

F,

Г„

Fq

П. п.п.

П. п.п.

П. п.п.

(П. п.

(П. п.

(П. п.

(11.п.

П.),

П.)„

П-Ь’

П.U

Все вычисления при расчете сырьевой смеси ведут с точностью до 0,01%.

1) РАСЧЕТ СЫРЬЕВОЙ СМЕСИ ПО КН И МОДУЛЯМ БЕЗ УЧЕТА ПРИСАДКИ ЗОЛЫ ТОПЛИВА

А) Двухкомпонентиая сырьевая смесь

Может быть задан только коэффициент насыщения. Соотношение компонентов по массе рассчитывают, принимая содержание второго компонента за еди­ницу, по формуле

1 — n I\UW|IIU№.M I

X = ———————-

2-й компонент

TOC \o "1-3" \h \z _ (2,8S2 КН + 1.65 Ag + 0,35F8) —C2 Сі—(2,8Sx KH +1,65Ax + 0,35F,) " (

Долю каждого компонента в сырьевой смеси оп" ределяют затем по формулам

1- й компонент = 100%; (10)

X \

2- й компонент = —-— 100%. (И)

Х+1

Содержание СаО в сырьевой смеси „ хС. + Со

Содержание остальных окислов определяют ана­логично.

Б) Трехкомпонеитная сырьевая смесь

Вариант 1 — расчет по КН и п. После предва­рительного расчета двухкомпонентной сырьевой смеси, составленной из основных компонентов, определяют, необходимо ли повышение или понижение величины силикатного модуля. В зависимости от этого выбирают корректирующую добавку, повышающую или понижа­ющую силикатный модуль.

Для расчета обозначают весовые соотношения ком­понентов 1:2: 3-х : у : 1.

Расчет сырьевой смеси ведут по формулам

Ь2 с! Bi С2 X = — ; (13)

О) 02—1

Fltc2С2С!

У —————— . (14)

Gj fc2—az b І

Где

А^СгЪ.ЯёчКН І. бБАх —0.35FX; bi=C2—2, 8S2 КН— 1,65 A2— 0,35F2; Cl=2,8S3 КН + 1,65A3 + 0,35F3- C3;

°2 = Sx—«ЛІ—«Fx; fc2=S2—nA2—nF2; c2=nA3+nF3—S3.

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

РАСЧЕТ СЫРЬЕВОЙ СМЕСИ

1-й компонент

2-й компонент=————— 100%;

3-й компонент

Х+У+ 1

—— :—— 100%.

Х + у+1

Содержание СаО в сырьевой смеси хСх + уС2+С3

Содержание остальных окислов определяют ана­логично.

После окончания расчетов следует вычислить зна­чения КН, пк р сырьевой смеси. Совпадение значений К. Н и п с заданным показывает, что расчет сырьевой смеси выполнен правильно.

(17)

Вариант 2 — расчет по КН и п. Расчетные формулы (13), (14) и (15) те же, что и в варианте 1. Вместо формул (16) используют следующие выражения:

A2=PFiАь Fc2=pF2-A2; ct=*/l3—pF3.


А) Четырехкомпонен тная сырьевая смесь

Весовое соотношение компонентов 1 : 2 : 3 : 4 = = х : у : г : 1.

Расчет состава сырьевой смеси осуществляют по формулам:

Dt(b2 С3—b3 c2)+d2(b3 Сі by c3) + ^

Fli (bs c3—b3 +a2 (b3 Ci—bi c3) +

+d3(bl c2—b2 d)

—> — — ———————————————————————————————— *

+ fig (blC2—b2Cl)

Ai (d2c3—d3 c2)+a2 (d3 Cj —dj c3) + > (b2 c3—b3 c2) + c2 (b3 Cj—bi c3) + +a3(d1c2—d2c1) +a3(b1cz—b2c1) A1(b2d3—b3d2)+a2(b3d1—blds) + Fii (b2 c3B3 c2) +c2 (b3 Ci—bi c3) + + Д3 (i>id2~b2dl) +o3 (fci c2—b2 С,)

Где

Cj = 2, 8S, № — f 1,65Лх + 0,35Fx—С!;

= 2,8S2 КЯ +1,65Л2+0,35F2—C2; Cl=2, 8S3 № +1,65Л3 + 0,35F3—C3; di=C4—(2,8S4 KH fl,65A4-f0,35F4); a2=nA1-f-nF1—St; a3 = pF!—At; fc2=nA2 + nF2—S2; fc3=pF2—A2; c2=nA3+nF3—S3; cs=pF3—A3; D2=St—(nA4-fnF4); d3 = A4—pF4.

Доля компонентов в сырьевой смеси, %:

X

1-й компонент = —

Х + У + 2+ 1

2-й компонент= 3-й компонент

У

Х+у+г+\ г

Х+у+г+1 1

4-й компонент=

Х+у+г+1 Содержание СаО в сырьевой смеси

*CiF-#C2+ZC3+Q

0— 1.11 •

Х+у+г+1

Содержание остальных окислов определяется ана­логично.

2) РАСЧЕТ СЫРЬЕВОЙ СМЕСИ ПО КН И МОДУЛЯМ С УЧЕТОМ ПРИСАДКИ ЗОЛЫ ТОПЛИВА

(22)

Присадку золы топлива Q в процентах от массы клинкера определяют по формуле

QAq. " 100 ‘

Здесь Q—удельный расход натурального сухого -гоглнва, кг/к клинкера;

А—зольность топлива, %; —доля присаживающейся золы ко всей золе тоглива, %. Для шахтных печей и длинных вращающихся печей Q>=100%.

В коротких вращающихся печах доля присадки золы колеблется от 60 до 100% и может быть определена только экспериментально путем сопоставления хими­ческого состава сырьевой смеси, клинкера и золы (без учета безвозвратного избирательного уноса из печи).

По содержанию СаО присадку золы рассчитывают по формуле

С-С0

<?1=7—— (23)

^Cj—^о

Используя данные о содержании Si02, Л1208 и Fe203, аналогично рассчитывают также Q2, Qs и и определяют Q как среднюю из этих величин. Замет­ные расхождения между величинами qi указывают на наличие в печи избирательного уноса.

Расчет сырьевой смеси с учетом присадки золы ведут, учитывая золу как дополнительный компонент. Поэтому для расчета трехкомпонентной сырьевой сме­си используют формулы (18) и водоизмененную систему формул (19).

Для прокаленной сырьевой смеси полагают х + + у + г + Q 100%. При расчете ах, Ьи сь а2, fc2, с2 определяют так же, как при расчете четырехкомпо — нентной сырьевой смеси. Остальные вспомогательные величины, входящие в (18), определяют по следующим формулам:

D.

Di = Q (С4 — 2,8 KWS4, — 1,65Л4 — 0,35F„); d2 Q (S4 — nA4 — nF,);

(19′)

= 100 — Q;

= bs = с» — 1.

Переход от расчета составов прокаленных сырь­евых смесей к нспрокаленным осуществляют по фор­мулам

Х-100

*„=———————- и т. п. (24)

0 100—(п. п. n.)j [5]

100% и т. п.

Затем определяют долю каждого компонента: х0

1-й компонент =

Хо +J/c + Zo

В заключение следует определить расчетный мине­ралогический состав клинкера. Для этого используют следующие формулы, полагая, что сумма СаО + + SiOa + Л1203 + Fe2Os = 100%:

С3 S = 4,07СаО— (7,6Si02 +6,7А12 03 +

+ l,42Fe203); CjS =8,6Si02 + 5,07А12 03 +1,07Fe2 Os— — 3,0/Ca0; С3 А = 2,65Л12 03— 1,7 Fe203; С4 AF=3,04Fe203.

3) РАСЧЕТ СЫРЬЕВОЙ СМЕСИ ПО

ЗАДАННОМУ МИНЕРАЛОГИЧЕСКОМУ

СОСТАВУ КЛИНКЕРА

При расчете сырьевой смеси по заданному минера­логическому составу клинкера рекомендуется опре­делить необходимый химический состав клинкера, а затем вести расчет сырьевой смеси в обычном по* рядке:

С=0,7369С3 S+0,6512C2S+0,6227C3’A + + 0,4616С4 AF;

S=0,2631C3S+0,3488C2S; (26)

А = 0,3773CS А + О,2098С4 AF;

F=0,3286C4AF.

Полный минералогический состав клинкера может быть назначен лишь при использовании четырехком- понентной сырьевой смеси.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *