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第二章原燃料及配料第一节原燃料类别名称备注主要原料石灰质原料石灰石、白垩、贝壳等1t熟料--1.6t干原料黏土质原料黏土、黄土、页岩、粉煤灰等校正原料铁质校正原料硫酸渣、铁矿石、铜矿渣等生产熟料硅质校正原料河砂、砂岩、粉砂岩等铝质校正原料炉渣、煤矸石、铝矾土等外加剂矿化剂萤石、萤石-石膏、金属尾矿等生产熟料晶种熟料生产熟料助磨剂亚硫酸盐纸浆废液、醋酸钠等粉磨用燃料固体燃料烟煤、无烟煤我国常用煤液体燃料重油缓凝剂石膏等水泥组分混合材料粒化高炉矿渣、石灰石等水泥组分1.1石灰质原料

凡是以碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙为主要成分的原料都叫石灰质原料。如石灰岩、泥灰岩、白垩、贝壳等。一般生产1t熟料约用1.3-1.5t石灰质干原料,在生料中约占原料总量的80%以上。

1.种类①.天然的:石灰岩、泥灰岩、白垩、贝壳等。我国水泥工业生产中应用最普遍的是石灰岩(俗称石灰石),泥灰岩次之,个别小厂采用白垩和贝壳。1.1石灰质原料石灰岩:是由碳酸钙所组成的化学与生物化学沉积岩.主要矿物:方解石(CaCO3)微粒常含有白云石(CaCO3·MgCO3)、石英(结晶SiO2)、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。1.1石灰质原料方解石晶体的大小对生料易烧性的影响:

CaCO3晶体愈小,分解出的CaO颗粒也愈小,分散度愈大,在相等量熔体条件下,CaO颗粒与熔体的接触面愈大,故CaO溶解及参与烧成反应的数量愈多,因此其易烧性越好。CaCO3晶体愈大,分解温度愈高。1.1石灰质原料石英、燧石(以石英为主要矿物)对生料易磨性、易烧性的影响:化学成分均为SiO2,呈稳定的结晶状态。石英、燧石莫氏硬度7,质地坚硬,难磨。煅烧时SiO2要与原料中的CaO等起反应,生成矿物,首先必须破坏它原来的结构(使它活化)。破坏结晶SiO2的结构,需要的能量大。难烧。1.1石灰质原料

泥灰岩是由碳酸钙和粘土物质同时沉积所形成的均匀混合的沉积岩,易采掘。它是一种由石灰石向粘土过渡的岩石。泥灰岩是一种极好的水泥原料,其中石灰岩和粘土混合均匀,易烧性好,有利于提高窑的产量,降低燃料消耗。白垩是由海生生物外壳与贝壳堆积而成,主要由隐晶或无定形细粒疏松的碳酸钙所组成的石灰岩。其中常夹有粘土,碳酸钙含量在90%以上。白垩结构疏松,易于粉磨和煅烧,是水泥生产的优质原料。

1.1石灰质原料

②.人工的(工业废渣):电石渣、糖滤泥、碱渣、白泥等。1.1石灰质原料

2.生产质量要求用作生产硅酸盐水泥原料的石灰岩和泥灰岩,其质量要求如下表GB50295-2008《水泥工厂设计规范》成分CaOMgO

f-SiO2(燧石或石英)SO3

碱氯离子含量(%)>48<3<8(石英质)或<4(燧石质)<0.5<0.6<0.031.1石灰质原料

新型干法水泥生产过程中,采用了石灰石预均化、生料均化等措施,为低品位石灰石的利用提供了保证,使C含量在42%左右、M含量在3-5%之间的低品位石灰石,也能达到生产要求,处长了矿山服务年限,有效利用了资源。低品位石灰石具有易烧、易磨、共熔温度低、晶格有缺陷和碳酸钙分解温度低等优点,但低品位石灰石成分波动大、R2O等有害成分含量高,对配料煅烧有一定影响。

1.1石灰质原料

3.石灰质原料的选择

根据配料要求,石灰石中的CaO不能低于48%。但是,为了矿山的开发,原料的综合利用,低品位的石灰石也应利用起来,这样,就需要和一级品搭配使用,但搭配以后的石灰石CaO仍需大于48%。氧化镁如果含量太高,会影响到水泥的安定性,而石灰石中的白云石(CaCO3·MgCO3)是氧化镁的主要来源。为使熟料中MgO小于5.0%,则石灰石中的MgO小于3.0%。碱含量过高,会影响到熟料的煅烧和熟料的质量。1.1石灰质原料

3.石灰质原料的选择石灰石中夹杂呈结核状或透镜状的燧石(结晶SiO2)称为燧石结核,它以石英为主要矿物,这种物质难磨、难烧,从而影响到窑、磨的产量及熟料的质量。重结晶的大理石与方解石结构致密,结晶粗大,完整,虽化学成分较纯,CaCO3含量较高;但不易磨细与燃烧。1.2粘土质原料

粘土质原料指提供水泥熟料中的SiO2、Al2O3、Fe2O3等成分的原料的总称。一般生产1t熟料约用0.3t-0.4t粘土质原料。在熟料中约占11%-17%。(硅铝质原料)

1.种类①.天然的:黄土、粘土、页岩、粉砂岩、河泥等。②.人工的(工业废渣):煤矸石、粉煤灰、煤渣、磷渣等。一般均只代替部分粘土。我国水泥工业中使用较多的是粘土和黄土。

随着国民经济的发展以及水泥广大型化的趋势,为保护耕地,不占农田,近年来多采用页岩、粉砂岩等为粘土质原料。

1.2粘土质原料砂岩页岩1.2粘土质原料

2.硅铝质原料主要质量指标产品方案中对氧化镁或碱含量有限量要求时,应相应变更。在资源条件允许时,应首选岩石状硅铝质原料(如页岩类、粉砂岩类、砂矿类等)

硅酸率铝氧率氧化镁SO3

碱氯离子指标3.00~4.001.50~3.00

<3%<1%<4%<0.03%1.2粘土质原料

3.衡量粘土质原料质量的因素:粘土的化学成分(硅率、铝率)、含砂量、含碱量、主导矿物所谓主导矿物是指粘土同时含有几种粘土矿物时,其中含量最多的矿物。根据主导矿物不同,可将粘土分成高岭石类、蒙脱石类及水云母类等。一般水泥生产中粘土质原料以高岭土居多,为层状结构的二氧化硅。

矿山开采主要原料(石灰石和粘土)资源,靠近工厂,自行开采。开采前对矿山资源进行详细的勘探;作必要的原料工业性试验。水泥厂的原料一般是用露天开采。开采过程:

剥离:覆盖层的剥离开采:有用矿的开采石灰石矿山水泥厂的原料一般是用露天开采。开采过程:

剥离:覆盖层的剥离开采:有用矿的开采钻孔爆破采运矿石的运输,根据采石场距工厂的距离及采石场与工厂间的地形可以利用不同的运输工具。

皮带输送机

钢索绞车

自动卸料汽车

小型内燃机车

火车装运

架空索道

1.3校正原料在生产中只用石灰质和粘土质两种原料,往往不能满足生产优质熟料、尤其是特种水泥熟料的要求,有的是Fe2O3含量不足,有的则是SiO2、Al2O3的含量不足。为了弥补这些成分的不足,一般选用铁质、硅质和铝质三种校正原料。1.种类:天然的:低品位铁矿石工业废渣:硫铁矿渣(硫铁矿煅烧脱硫后排出的一种粉状残渣,Fe2O3>50%,在我国用得较多,俗称铁粉。)、炼铁厂尾矿、铜矿渣、铅矿渣等。

2.质量要求

Fe2O3>40%;MgO<3%;R2O<2%。需要说明的是,一些铁质校正原料还会含有某些有益于熟料煅烧或不利于煅烧的微量成分,在使用中需予以注意。

(一)铁质校正原料

(二)硅质校正原料1.种类:硅藻土、硅藻石、蛋白石,含SiO2高的粘土、硅质渣、砂岩、粉砂岩等,但要注意,砂岩是结晶SiO2

,对粉磨、煅烧都不有利的影响,故非特殊情况,一般不予采用。

2.质量要求

n>4.0

SiO2>(70%-90%)R2O<4.0%。(三)铝质校正原料

1.种类:含Al2O3比较多的炉渣、煤矸石、铁矾石和铝矾土等。2.质量要求

Al2O3>30%MgO<3%R2O<2%。

1.4燃料水泥工业是消耗大量燃料的工业,燃料按其物理状态不同可分为固体、液体和气体三种。(一)固体燃料煤的种类固体燃料煤,可用无烟煤、烟煤和褐煤。

1、无烟煤:无烟煤是一种碳化程度最高,干燥无灰基挥发分含量小于10%的煤。其收到基低热值一般为20900~29700kJ/kg(5000~7000kcal/kg)。无烟煤结构致密坚硬,含碳量高,着火温度为600~700℃,燃烧火焰短,是立窑煅烧熟料的主要燃料。1.4燃料

2、烟煤:烟煤是一种碳化程度较高,干燥灰分基挥发分含量为15-40%的煤。其收到基低热值一般为20900~31400kJ/kg(5000~7500kcal/kg)。烟煤结构致密,着火温度为400~500℃,是回转窑煅烧熟料的主要燃料。1.4燃料

3、褐煤:褐煤是一种碳化程度较浅的煤,有时可清楚地看出原来的木质痕迹。其挥发分较高,可煤基挥发分可达40~60%,灰分20~40%,热值为8374~1884kJ/kg。褐煤中自然水分含量较大,性质不稳定,易风化或粉碎。1.4燃料(二)煤的组成及分析煤的分析方法通常有二种:元素分析和工业分析。

1、元素分析法用化学分析方法,分析燃料的主要元素百分数,即碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)及灰分(A)和水分(M)等。这种分析方法可用于精确地进行燃烧计算。①碳(C):是燃料中最主要组分,在煤中的含量为55~99%,是固体燃料的主要热能来源。

1.4燃料②氢(H):是燃料中的一种可燃成分,对燃料的性质的影响较大。在煤中有两种存在形式:一种与碳、硫化合,称可燃氢;另一种与氧化合,不能参加燃烧。氢含量越多,燃料的挥发分越高,越容易着火燃烧,燃烧的火焰也越长。在固体煤料中一般不超过4~5%。1.4燃料③氧(O)、氮(N):不参与燃烧,不能放出热量。固体燃料中含量约为1~3%。④硫(S):有三种形态,有机硫化物、金属硫化物、无机硫化物,前两种可挥发并参与燃烧,放出热量,称为可燃硫或挥发硫。硫燃烧后放出热量,且会形成SO2气体,对人体有害。污染环境,腐蚀设备,影响产品质量,是燃料中的有害成分。一般含量在2%以下。1.4燃料⑤灰分:燃料燃烧后剩下的不可燃烧的杂质称为灰分。成分多为硅酸盐等无机化合物,如S、F、A、C、M等。其中S及A占大多数。灰分是燃料中的有害成分,灰分越多,燃料品质越低。其影响如下:灰分的存在,降低了燃料中可燃成分含量,同时燃烧过程中灰分升温吸热,消耗热量,降低燃料的发热量。灰分过高时,热值低,影响燃料的燃烧速度和燃烧温度,使燃烧达不到工艺要求,影响熟料的产、质量。

由于煤灰增加,在烧成温度下物料液相量增多,粘性增大易结圈,影响窑系统的通风,增加排风机电耗。1.4燃料煤灰增加,相应地增加煤粉用量,改变工厂的物料平衡,同时会影响煤磨产量,有时需要放宽煤粉细度,这样容易产生不完全燃烧,出现恶性循环。煤的灰分还影响熟料的化学成分,若煤的来源多,又未能均化,其灰分的波动必然导致熟料化学成分及质量的波动。一般对窑外分解窑,要求煤粉的灰分<27%。1.4燃料⑥水分(M):燃料中的水分是指自然水分(不包括化合结晶水)。一般是机械地混入燃料的非结合水和吸附在毛细孔中的吸附水。煤粉水分高,使燃烧速度减慢,且汽化时要吸收大量汽化热,降低火焰温度。但少量水分的存在能促进碳和氧的化合,并且在发火后能提高火焰的辐射能力,因此水分一般控制在<2.0%,最好控制在0.5%~1.0%。2、工业分析法煤的工业分析能够较好地反映煤在窑炉中的燃烧状态,而且分析手续简单,因而一般只做工业分析。工业分析包括对水分(M)、挥发分(V)、固定炭(C)、灰分(A)的测定,四项总量为100%。在四项量以外还需测定硫分,作为单独的百分数提出。对煤的灰分应该作全分析,包括SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等化学成分以及煤的热值(发热量以每公斤煤能发出多少千焦的热量表示,单位为kJ/kg)。分析基准有:

①.收到基----指工厂实际使用的煤的组成。原称“应用基”,在各组成的右下角以“ar”表示(原“y”)。

②.空气干燥基----指实验室所用的空气干燥煤样的组成(将煤样在20℃和相对温度70%的空气下连续干燥1h后质量变化不超过0.1%,即可认为达到空气干燥状态,此时煤中的水分与大气达到平衡),在各组成的右下角以“ad”表示(原f)。

③.干燥基----指绝对干燥的煤的组成。不受煤在开采、运输和贮存过程中水分变动的影响,能比较稳定地反映成批贮存煤的真实组成,在各组成的右下角以“d”表示(原g)。

④.干燥无灰基----指假想的无灰无水的煤组成。由于煤的灰分在开采、运输或洗煤过程中会发生变化,所以,除去灰分和水分的煤组成,或排除外界条件的影响。在各组成的右下角以“daf”表示(原r)。煤的各种成分的换算关系如下表。1.4燃料

1.收到基----指工厂实际使用的煤的组成。ar

2.空气干燥基----指实验室所用的空气干燥煤样的组成。ad

3.干燥基----指绝对干燥的煤的组成。d

4.干燥无灰基----指假想的无灰无水的煤组成。adf煤的各种成分的换算关系如下表。1.4燃料(三)、回转窑对燃煤的质量要求新型干法水泥生产采用了多风道燃烧器、篦式冷却机等,提高了二次风温度,对燃料要求相对较低,用低质煤煅烧水泥熟料技术已成熟。低质煤就是指挥发分Vad<20%,灰分Aad>30%,热值Qnet,ad<20935kJ/kg的煤,显然低挥发分煤、贫煤(半无烟煤)、无烟煤均属此列。

1.热值:对燃煤的热值希望愈高愈好,这可以提高发热能力的煅烧温度。热值较低的煤使煅烧熟料的单位热耗增加,同时使窑的单位产量降低。一般要求煤的低位发热量Qnet,ad≥23000kJ/kg煤。1.4燃料

2、挥发分:煤在隔绝空气的条件下加热时,有机质分解释放出气态和蒸气状物质所占质量百分率减去水分就是挥发分。它是碳元素同氢、氧元素组成的有机化合物。煤粉在燃烧过程中,首先是挥发分从煤粒中析出并在一定的温度下着火燃烧,随着挥发分析出燃烧,在煤粒中形成许多孔隙,煤粒表面的空气向内扩散与煤粒中部的固定碳被点燃,反过来又进一步加快了挥发分的析出和燃烧。1.4燃料煤的挥发分和固定炭是可燃成分。挥发分低的煤,着火温度高,窑内会出现较长的黑火头,高温带比较集中。一般要求煤的挥发分≤35%。当煤的挥发分不恰当时,应该采用配煤的方法,用高挥发分和低挥发分的煤搭配使用。1.4燃料

煤的着火温度随挥发分增加而降低,挥发份含量高的煤着火早,而且使煤的发热过程持续较长的距离,因此火焰长。挥发分低的煤,绝大部分的热能在很短的距离内部能被释放出来,这样使火焰集中火焰短,有时会出现局部高温现象。挥发分对煤粉的燃尽也有直接影响,一般挥发分较高的煤形成的焦炭疏松多孔,它的化学反应也较强。1.4燃料

3.细度:回转窑用烟煤作燃料时,须将块煤磨成煤粉再行入窑。煤粉细度太粗,则燃烧不完全,增加燃料消耗;同时,煤粉太粗,则煤灰落在熟料表面,使熟料成分不均匀,因此会降低熟料的质量;而且燃烧不完全的煤粉落入熟料时由于氧气不足,不能继续燃烧,形成还原焰,使熟料中Fe2O3还原成FeO,造成黄心料,黄皮料。因此,煤粉细度最好控制在88um,筛余小于15%。若烟煤挥发分≤15%,则煤粉细度应控制在6.0%以下。1.4燃料但煤粉磨得过细,既增加能耗,又容易引起煤粉自燃和爆炸。对正常运转的回转窑,在燃烧温度和系统通风量基本稳定的情况下,煤粉的燃烧速度与煤粉的细度、灰分、挥发分和水分含量有关。一般水泥厂水分控制在1.0%以下,这时挥发分含量越高,细度越细,煤粉就越容易燃烧。

当水泥厂选定某矿点的原煤作烧成用煤时,挥发分、灰分基本固定,只有改变煤粉细度才能满足煅烧工艺要求。4.灰分5.水分一、基本概念:(一)、物料的均化

1、均化:通过采用一定的工艺措施,达到降低物料的化学成分波动振幅,使物料的化学成分均匀一致的过程。

2、均化的意义:均化是保证熟料质量、产量及降低消耗的基本措施和前提条件,也是稳定出厂水泥质量的重要途径。

3.预均化:原料破碎后,入磨前进行的均化第二节原燃料的预均化环节名称完成均化工作量的任务(%)原料矿山的搭配开采与搭配使用10~20原料的预均化30~40配料控制及生料粉磨0~10生料均化~404、生料均化链:1、标准偏差S=S——标准偏差(%)n——试样总数或测量次数,一般不应少于20~30个xi——物料中某成分的各次测量值,xi~xn——各次测量值的平均值,即=标准偏差是一项表示物料成分均匀性的指标,其值越小,成分越均匀。(二)评价物料均匀性的指标2、变异系数:3、均化效果:变异系数:表示物料成分的相对波动情况,变异系数越小成分的均匀性越好。均化前物料的标准偏差与均化后物料的标准偏差之比H越大,表示均化效果越好4、合格率:指若干个样品在规定质量标准上下限之内的百分率。可以反映物料成分的均匀性,但不能反映全部样品的波动幅度及其成分分布特性。

例,两组石灰石试样,

其CaCO3含量测定结果如下样品编号12345678910第一组99.593.894.090.293.586.294.090.398.985.4第二组94.193.992.593.590.294.890.589.591.589.5假设测定值在90%~94%之间为合格,此时两组试样的合格率均为60%,两组平均值第一组92.58%第二组92.03%S1=4.68,S2=1.96(一)、定义:原燃料在储存、取用过程中,通过采用特殊的堆取料方式及设施,使原料或燃料化学成分波动范围减小,为入窑前生料或燃料成分趋于均匀一致而作的必要准备过程。简言之,所谓原燃料的预均化就是原料或燃料在粉磨之前所进行的均化。二、原燃料的预均化(二)、原理:“平铺直取”堆放时,尽可能地以最多的相互平行、上下重叠的同厚度的料层构成料堆;取料时,按垂直于料层方向的截面对所有料层切取一定厚度的物料。二、原燃料的预均化消除进厂原燃料成分的长周期波动,使原燃料成分的波动周期短,为准确配料、配热和生料粉磨喂料提供良好的条件。显著降低原燃料成分波动的振幅,缩小其标准偏差,从而有利于提高生料成分的均匀性,稳定熟料煅烧时的热工制度。利于扩大原燃料资源,降低生产消耗,增强工厂对市场的适应能力。三、原燃料预均化的作用矩形预均化堆场圆形预均化堆场1、类型(一)预均化堆场四、预均化工艺及设施矩形预均化堆场圆形预均化堆场矩形预均化堆场圆型形预均化堆场两个堆场比较优点:圆形堆场较同等容量的矩形堆场相比占地面积减少30~40%,设备投资减低30~40%,不存在矩形堆场的端锥问题和两个料堆间成分的差异,操作方便,有利于自动控制.不足:圆形堆场出料经中心卸料斗和设在地下隧道内的胶带输送机运转,在均化黏﹑湿物料时防止堵塞,地下水位高要防止胶带地沟渗水,在长度方向无法扩展.人字形堆料——端面取料法波浪形堆料——端面取料法倾斜形堆料——侧面取料法2、堆料方式和取料方式堆料层数

H=Kn1/2,n=400~600层物料的离析减小物料颗粒级差,加强堆取料管理原料成分的波动搭配开采,较少长滞后影响取料的死角端锥3、影响均化效果的因素及解决措施◆生料

由石灰质原料、粘土质原料、少量校正原料按比例配合,粉磨到一定细度的物料。

第三节生料配料◆生料的类型干法生产——生料粉,水分含量一般不超过1%。生料粉◆配料

根据水泥品种、原燃料品质、工厂具体生产条件等选择合理的熟料矿物组成或率值,并由此计算所用原料及燃料的配合比。新干法生产用生料粉

目的(1)工艺设计(2)生产运行

原则

(1)生料成分满足煅烧优质熟料的要求;(2)生料具有良好的易磨性和易烧性;(3)生产过程易于控制,便于操作,简化流程;(4)经济、合理地使用矿山资源。配料目的及原则

◆配料计算的依据:物料平衡。

◆常用基准:

(1)干燥基准:物料中的物理水分蒸发后处于干燥状态,以干燥状态物料作计算基准,简称干基。如不考虑生产损失,有:各种干原料之和=干生料

(2)灼烧基准:去掉烧失量(结晶水、二氧化碳与挥发物质等)以后,生料处于灼烧状态。以灼烧状态作计算基准。如不考虑生产损失,有:灼烧生料+煤灰(掺入熟料中的)=熟料

(3)湿基准:用含水物料作计算基准时称为湿基准,简称湿基。

配料计算的依据反应物的量=生成物的量干基转灼烧基灼烧基成分(%)=干基转湿基:湿基成分=热耗:生产1kg熟料所消耗的热量。符号q,单位kJ/kg;煤耗:生产1kg熟料所消耗的煤的质量。符号p,单位kg/kg式中:Qnet,ar——煤的应用基低位发热量(kJ/kg)式中:GA——熟料中煤灰的掺入量(%);

Aar——煤的收到基灰分含量(%);

S——煤灰沉落于熟料中的百分率(%)。一般取S=100。理论料耗KT: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。式中:KT——理论料耗;

L干——干生料的烧失量(%)。

◆配料方案:即熟料的矿物组成或熟料的三率值。

◆配料方案的选择:选择合理的熟料矿物组成,即确定熟料三率值KH、n、p值。

◆如何确定配料方案:,应根据水泥品种、原料与燃料品质、生料质量及易烧性、熟料煅烧工艺与设备等进行综合考虑。

配料方案的选择

1、水泥品种:为满足不同品种水泥的要求,应选择不同矿物组成。如生产快硬硅酸盐水泥,需要较高的早期强度,则应提高熟料中C3S和C3A的含量,低热水泥(中抗水泥)则要求水化热低,抗硫酸盐侵蚀性能好。则相应提高C2S和C4AF含量。

2、原料的品种、生料易烧性:原料的化学成份与工艺性能,往往对熟料组成的选择有较大的影响。如石灰石燧石多,粘土含砂量多,则应适当降低KH来适应原料的实际情况。生料易烧性好,可以选择较高的KH、高SM的配料方案。反之,只能配低一些。

3、燃料质量:燃料品质对率值及煅烧影响较大,燃煤不单供给热量,煤灰还起配料作用,煤质差,灰份大,应相应降低熟料KH。

4、KH的选择:若工艺条件好,生料均化性好,或使用矿化剂,操作水平高,可适当提高KH,KH高则C3S含量增加,熟料强度高。综合考虑,要选择合适的KH。

5、SM的选择:SM选择应与KH相适宜,应避免以下倾向:(1)、KH高,SM也高,熔剂矿物少,吸收f-CaO反应不完全,熟料不易烧结,f-CaO高。(2)、SM高,KH低,C2S高,易造成熟料粉化,熟料强度低。(3)、KH低,SM低,熔剂矿物含量高,液相量多,易结大块,不易烧结,f-CaO高,且熟料质量差,一般不用此方案。

6、IM的选择:IM选择也应与KH相适应,一般情况下,当提高KH时,应相应降低IM值,以降低液相出现的温度与粘度,有助于C3S形成。选择高铝,高铁方案,应结合原燃料特点及工艺设备,水泥性能,综合分析决定。确定率值应注意1、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。2、一般率值的波动范围:

KH=目标值±0.01~0.02,

n=目标值±0.1,

p=目标值±0.1。20世纪90年代中期以后,技术发展,建议采用“三高”配料:KH=0.88~0.92n=2.5~2.8p=1.6~1.8配料计算方法方法很多,主要介绍:

尝试误差法递减试凑法用微机编制程序的计算方法配料计算◆

思路:

假定原料配合比→计算熟料组成→计算结果与设定值比较→不符合要求,则调整配合比重新计算,直到符合要求为止。尝试误差法◆

计算过程:

1、确定熟料组成(KH、n、p);2、计算煤灰掺入量:3、计算干燥原料配合比;4、计算湿原料配合比

[例]已知:原、燃料的有关分析数据如下表,假设以四种原料配合进行生产,要求熟料的三率值为:KH=0.90±0.02,SM=2.6±0.1,IM=1.7±0.1,单位熟料热耗为3053KJ/Kg熟料(730Kcal/Kg.熟料),试计算原料的配合比。

尝试误差法

[解](1)确定熟料组成

根据题意,已知熟料率值为:KH=0.90,SM=2.6,IM=1.7。

(2)计算煤灰掺入量

(3)计算干燥原料配合比凭经验设定干燥原料配合比为:石灰石81%、砂岩9%、铁矿石3.5%、粉煤灰6.5%。名称LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3K2ONa2OCI-石灰石砂页岩粉煤灰铁矿石34.720.240.240.091.368.063.091.750.490.251.830.190.320.150.581.1441.810.160.270.091.790.070.040.070.040.0060.03250.00000.200.03240.07350.00000.020.00540.01370.01580.01540.00140.00000.0000生料35.2914.262.762.1942.331.960.07930.30840.05910.0167灼烧生料_22.054.273.3865.423.030.12260.47650.09130.0259名称配比SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3K2ONa2OCI-灼烧生料煤灰96.543.4621.281.824.121.003.260.2263.160.222.920.050.11830.07620.46000.03460.08820.01520.02500.0000熟料10023.105.123.4863.382.970.19450.49470.10340.0250验算熟料的率值:计算结果如下:

KH=0.83SM=2.69IM=1.47将计算结果与设定值比较:KH过低,SM较接近,IM较低。调整配比重新计算:根据经验统计,每增减1%石灰石(相应减增适当砂岩),约增减KH=0.05。据此,调整原料配合比为:石灰石82.3%,砂岩8.1%,铁矿石2.6%左,粉煤灰7%。重新计算结果如下:

名称LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3K2ONa2OCI-石灰石砂页岩粉煤灰铁矿石35.270.220.260.0691.387.263.331.300.490.231.970.140.320.140.630.8542.480.140.290.071.820.060.040.050.04120.00570.03500.00000.20580.02920.07910.00000.02470.00490.01470.01170.01560.00120.00000.0000生料35.8213.272.841.9342.991.970.08180.31400.05600.0169灼烧生料--20.674.423.0066.983.060.12750.48930.08720.0263名称配比SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3K2ONa2OCI-灼烧生料煤灰96.543.4619.961.824.261.002.900.2264.660.222.960.050.12310.07620.47230.03460.08420.01520.02530.0000熟料10021.785.263.1264.883.010.19930.50700.09940.0253验算熟料的率值:计算结果如下:

KH=0.90SM=2.60IM=1.69将计算结果与设定值比较:KH、SM达到预先要求,IM略低,但已十分接近要求值。确定结果:原料配合比为:石灰石82.3%,砂岩8.1%,铁矿石2.6%左,粉煤灰7%。(4)计算湿原料的配合比设原料操作水分:石灰石1%,砂岩3%,铁矿石4%,粉煤灰0.5%,则湿原料质量配合比为:

石灰石82.12%

砂岩8.25%

铁矿石2.68%

粉煤灰6.95%计算过程如下表名称湿基用量(份)湿基配比(%)石灰石砂岩铁矿石粉煤灰合计101.23100◆递减试凑法

从熟料化学成分中依次递减假定配合比的原料成分,试凑至符合要求为止(又称递减试凑法)。

[例4-2]已知原、燃料的有关分析数据如表4-4,4-5所示,假设用窑外分解窑以三种原料配合进行生产,要求熟料的三率值为:KH=0.89,SM=2.1,IM=1.3,单位熟料热耗为3350KJ/Kg熟料,试计算原料的配合比。

递减试凑法基准:100Kg熟料计算步骤:1、列出原料、煤灰的化学成分,煤的工业分析资料。2、计算煤灰的掺入量;3、选择熟料率值;4、根据熟料率值计算要求的熟料化学成分;5、递减试凑求各原料配合比;6、计算熟料化学成分并校验率值;7、将干燥原料配合比换算成湿原料配合比。已知条件原料化学成分换算成100﹪

名称SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO烧失量其他合计石灰石2.420.310.1953.130.5742.660.72100.00粘土70.2514.725.481.410.925.271.95100.00铁粉34.4211.5348.273.530.092.26100.00煤灰53.5235.344.464.791.190.70100.00煤的工业分析设计熟料率值:

KH=0.89±0.01;SM=2.1±0.1;IM=1.30±0.1设计热耗:3350KJ/Kg-熟料水分灰分挥发分固定碳发热量4.49%28.56%20.12%46.83%20930KJ/Kg1.计算煤灰掺入量:方法同前得GA=4.57%

2.计算熟料的化学成分:设∑=97.5%,计算得

Fe2O3=4.50%Al2O3=5.85%SiO2=21.74%

CaO=65.41%3.进行递减试凑:计算步骤SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO+其他要求熟料成分-4.57Kg煤灰成分21.742.545.851.624.500.2065.410.232.500.09差-122Kg石灰石19.292.954.230.384.300.2365.1864.822.411.57差-23Kg粘土16.3416.163.853.394.071.260.360.320.840.66差-5.8Kg铁粉0.182.000.460.672.812.800.040.200.180.13差+2.6Kg粘土-1.821.83-0.210.380.010.14-0.160.040.0

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