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
|
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)
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
Fltc2—С2С!
У —————— . (14)
Gj fc2—az b І
Где
А^Сг—Ъ.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:
|
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=PFi—Аь 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 c3—B3 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
*Ci—F-#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