(整理)水泥生产相关率值
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水泥生产基本知识综述水泥是国民经济建设的重要基础原材料。
从宇航工业、核工业、海洋工厂到城市繁荣、人们的交通、住房等，都离不开水泥。
世界水泥产量约25亿吨;我国水泥产量1 2.4亿吨，占49%，世界第一。
我国共有水泥企业5149家，其中最大的是海螺集团，年产量达到10000万吨，居世界第五位;法国拉法基、瑞士豪西盟两大集团都超过1.5亿吨/年，世界前十家水泥企业的产量之和占世界总产量的50%，我国前十家占全国总产量的13.3%;中、小水泥企业约5000家，占全国水泥企业总数的95%。
一、水泥生产概述1、胶凝材料的定义和分类?答：凡在物理、化学作用下，能从浆体变成坚固的石状体、并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质，统称为：胶凝材料。
(1)无机胶凝材料:水硬性胶凝材料：硅酸盐水泥等;(2)非水硬性胶凝材料：石灰、石膏等;(3)有机胶凝材料:环氧树脂胶结料等。
2、什么叫水泥?水泥产品有何特点?答：凡细磨成粉末状，加入适量水后，可成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中继续硬化，并能将砂、石等材料胶结在一起的水硬性胶凝材料，通称水泥。
3、水泥按用途和性能?答：①通用水泥：用于一般土木建筑工程的水泥。
包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥、石灰石水泥。
②专用水泥：专门用途的水泥。
如：油井水泥、砌筑水泥。
③特性水泥：某种性能比较突出的水泥。
如：快硬硅酸盐水泥、4、水泥有何特点?答：水泥是国民经济建设的重在基础原材料，“十五期间”水泥得到长足发展，2005年总产量达到12.4亿吨，连续21年稳座世界第一交椅。
特点:①、资源依赖性强②受运输半径约束③同质化程度较高④典型周期性行业，与全社会固定资产投资规模，国家基础设施建设，房地产行业完全正相关。
⑤作为胶凝材料，水泥浆有可塑性、和易性、适应性特点，商品混凝土属低能耗建设材料，单位质量能耗，只有钢材1/5，铝合金1/25，红砖2/3，近百年内无材能替代。
水泥的原料燃料与配料
水泥的原料、燃料与配料一、水泥生产原料1 .石灰质原料：（石灰石、大理石等）占生料70~75%2 .粘土质原料:（硅铝质原料、粘土、砂岩等）占生料10~20%3 .校正原料:（铁质、铝质原料、外加剂等）占生料5~10%二、水泥生产燃料1 .固体燃料⑴烟煤：挥发分214%⑵无烟煤：挥发分W10%⑶低质煤：热值W4000X4.18kJ∕kg2 .液体和气体燃料重油、渣油、天然气、煤气等。
（不能用于立窑）三、工业固体废弃物（工业废渣）1用途（1）作为水泥原料与其它原料配制成生料，入窑煨烧成水泥熟料；（2）作为混合材料与水泥熟料一起粉磨，制成水泥；（3）经过低温处理和物理、化学激发，制成绿色、高性能胶凝材料。
3 .常见工业废渣粉煤灰、煤肝石、赤泥、矿渣、钢渣、电石渣、炉渣、碱渣、城市垃圾等。
四、硅酸盐熟料率值1率值：水泥熟料中各氧化物之间的相对含量的比值。
它与熟料的矿物组成、熟料质量、生料的易烧性有密切的关系，是水泥生产中的重要控制指标之一。
4 .常用率值:⑴石灰饱和比(KH):表示SiO2被CaO饱和成C3S的程度。
⑵硅酸率(n)：表示Si02与AI2O3及Fe2O3之和的比值。
⑶铝氧率(p)：表示AI2O3与Fe2O3的比值。
5 .新型干法水泥生产工艺的熟料率值控制范围：饱和比KHO88~0.91、硅酸率n:2.4~2.7、铝氧率p:1.4~18五、立窑配料工艺1生料种类⑴白生料:生料中不加煤;(回转窑用)⑵半黑生料:生料中加部分煤；(少量立窑用)⑶全黑生料:全部燃煤与原料共同粉磨成生料。
(立窑企业普遍使用)6 .立窑配料要求⑴高饱和比高铝方案：KHo.92~0.96,n2.0~2.2,p1.6~19;⑵高硅低铁方案：KHo.90~0.94,n2.2~2.4,p1.3~1.5;⑶高饱和比高硅方案：KHo.94~0.98,n1.6~1.8,p1.3~15,。
1水泥熟料率值
C2S而只有C3S、C3A和C4AF。
KH值介于0.667-1.0之间，通常0.82-0.94。
KH实际上表示了熟料中C3S与C2S百分含量 的比例。
KH越大，则硅酸盐矿物中的C3S的比例越高， 熟料质量（主要为强度）越好，故提高KH有 利于提高水泥质量。
KH过高，熟料煅烧困难，保温时间长，否 则会出现游离CaO，同时窑的产量低，热耗 高，窑衬工作条件恶化。
故应采用 KH = 0.92-0.95 ,SM = 2.4-2.8 ,IM = 1.61.8， 强化煅烧以提高强度等级。
为使熟料既顺利烧成，又保证质量，保持矿物组
成稳定，应根据各厂的原料，燃料和设备等具体条 件来选择三个率值，使之互相配合适当，不能单独 强调其某一率值。一般说来，不能三个率值都同时 高，或同时都低。
﹡烧结范围:
烧结范围的定义：水泥生料加热至出现烧结所必须 的最少液相量时的温度(开始烧结温度)与开始出现大 块(超正常液相量)时的温度差值。
液相量随温度升高而增长缓慢的,烧结范围宽;液相 量随温度升高增加很快,烧结范围窄。 烧结范围宽的生料,窑内温度波动时,不易发生生烧 或结大块现象。含Fe2O3高,烧结范围窄,降低F,增加A, 烧结范围就宽。通常硅酸盐熟料的烧结范围为150℃ 。 烧结范围不仅仅是液相量的函数,而且和液相的粘 度,表面张力以及这些性质随温度变化的规律有关 。
表示熟料中铝酸三钙与铁铝酸四钙比例关系
关系到熟料的凝结快慢 还关系到熟料液相粘度，影响熟料的煅烧的难易
熟料铝率与矿物组成的关系
铝率高，熟料中铝酸三钙多，液相粘度 大，物料难烧，水泥凝结快。
铝率过低，虽然液相粘度小，液相中质点 易扩散对硅酸三钙形成有利，但烧结范围窄， 窑内易结大块，不利于窑的操作。
水泥制造基础知识
当C2S=0时，KH=1，即当KH=1时，熟料中只有C3S、 C3A、 C4AF，而没有C2S。实际上，KH值介于0.667～1.0之 间。
KH的含义
KH实际上表示了熟料中C3S与C2S百 分含量的比例。KH越大，则硅酸盐矿物中 C3S的比例越高，熟料强度越好，故提高 KH有利于提高水泥质量。
KH过高，熟料煅烧困难，必须延长 煅烧时间，否则会出现f-CaO,同时窑的产 量低，热耗高。
饱和比变化受哪些因素影响
CaO
KH
煤灰份
KH
煤耗
KH
控制石灰含量的其它率值
水硬率：
HM =
CaO
SiO2 +AI2O3+Fe2O3
石灰标准值：
KSt =
100CaO
2.8SiO2 +1.1AI2O3+0.7Fe2O3
纯C3S为白色，密度为3.14g/㎝3。其晶体截面 为六角形或棱柱形。
C2S
又称B矿（贝利特），其含量通常为20%左右。 它与水作用时，水化速度慢，28天仅水化20%左右， 但水化产物后期具有较高的强度。所以含C2S高的 水泥凝结硬化慢，早期强度低，而后期强度增进 好，一年后可接近C3S的强度。
纯C2S色洁白，水化热较小，抗水性较好。
三、硅酸盐水泥熟料的矿物组成
在硅酸盐水泥熟料中, CaO、SiO2、AI2O3、 Fe2O3不是以单独的氧化物存在，而是以两种 或两种以上的氧化物反应生成的多种矿物的集 合体，其结晶比较细小，一般30～60μm。
水泥熟料主要有以下四种矿物：
硅酸三钙 3CaO·SiO2 简写 C3S； 75%硅酸盐矿物 硅酸二钙 2CaO·SiO2 简写 C2S； 铝酸三钙 3CaO·AI2O3 简写 C3A；
水泥行业清洁生产评价指标体系标准
《水泥行业清洁生产评价指标体系》标准，水泥工业生产过程清洁生产水平分为I级、II级、III级，指标又分为定量指标和定性指标两类。
水泥企业清洁生产评价指标项目、权重及基准值
注：1、水泥（熟料）生产企业不涉及的指标项以满分计；
2、水泥粉磨站仅对标注a 的指标项进行评分；
3、标注b的指标项：如果水泥中熟料占比超过或低于75%，每增减1%，可比水泥综合能耗按照GB16780《水泥单位产品能耗消耗限额》进行增减，限定值增减1.2kg/t、准入值1.15 kg/t、先进值1.0 kg/t；
4、标注*的指标项为限定性指标；
5、水泥窑协同处置固体废物的企业，在上述评分的基础上加3 分，再进行清洁生产水平评价。
注：1、水泥（熟料）生产企业不涉及的指标项以满分计；
2、水泥粉磨站仅对标注a 的指标项进行评分；
3、标注b的指标项：如果水泥中熟料占比超过或低于75%，每增减1%，可比水泥综合能耗按照GB16780《水泥单位产品能耗消耗限额》进行增减，限定值增减1.2kg/t、准入值1.15 kg/t、先进值1.0 kg/t；
4、标注*的指标项为限定性指标；
5、水泥窑协同处置固体废物的企业，在上述评分的基础上加3 分，再进行清洁生产水平评价。
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水泥厂的生料配料
水泥厂的生料配料一水泥生产原料种类及大致用量1 主要原料：1钙质原料：以碳酸钙为主要成分的原料，是水泥孰料中CaO的主要来源。
一顿孰料需1.4-1.5吨石灰质干原料，在生料中月占80%左右。
2硅铝质原料：含碱和碱土的铝硅酸盐，主要成分为SiO2，其次为AI2O3，少量Fe2O3，是水泥孰料中SiO2,AI2O3,Fe2O3的主要来源。
一吨熟料约需0-3~0.4吨粘土质原料，在生料中占11~17%。
2 生料定义：由石灰质原料、粘土质原料、少量校正原料（有时还加入矿化剂、晶种等，立窑生产时还要加煤）按比例配合，粉磨到一定细度的物料。
3 生料分类：生料粉和生料浆两种。
（1）料粉：干法生产用的生料。
一般水分≤1%。
据生料中是否含煤又分为三种：白生料：出磨生料中不含煤。
干法回转窑及采用白生料法煅烧的立窑用。
黑生料：出磨生料中含有煅烧所需的全部煤。
采用全黑生料法煅烧的立窑用。
半黑生料：出磨生料中只含有煅烧所需煤的一部分。
采用半黑生料法煅烧的立窑用。
（2）生料浆：湿法生产所用的生料。
一般含水分32%~40%左右。
二配料的原则（率值）及对熟料质量的影响1、配料定义：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，称为生料配料，简称配料。
2、配料的目的：根据原料资源情况，进行合理的配料，从而尽可能地充分利用矿山资源确定个原料的配比。
计算全厂的物料平衡，作为全厂工艺设计主机选型的依据。
确定原料消耗比例改善物料易磨性和生料的易烧性，为窑磨创造良好的操作条件，达到优质，高产，低消耗的生产目的。
3 配料应遵循的基本原则：（1）烧出的熟料具有较高的强度和良好的物理化学性能。
（2）配制的生料易于粉磨和煅烧；（3）生产过程易于控制，便于生产操作管理，尽量简化工艺流程。
并结合工厂生产条件，经济、合理地使用矿山资源。
4 配料计算中的常用基准1、干燥基准：用干燥状态物料（不含物理水）作计算基准，简称干基。
熟料三率值
熟料三率值熟料三率值是指在水泥生产过程中，熟料的透气性、温度和收缩率这三个关键指标的数值。
这些指标对于保证水泥的质量、生产效率和资源利用率至关重要。
在本文中，我们将深入探讨熟料三率值的含义、作用以及如何优化其数值。
1. 熟料三率值的含义熟料是指由粉磨或综合利用一定比例的石灰石烧成的颗粒状物质，是水泥生产过程中的关键原料之一。
熟料的质量直接影响着最终水泥产品的性能和品质。
熟料三率值是对熟料在水泥生产过程中的关键性能进行评估的指标，包括透气性、温度和收缩率。
2. 熟料三率值的作用- 透气性：熟料的透气性指的是其在水泥窑中进行煅烧过程中释放出的热气是否可以顺利通过熟料层进行排出。
透气性差的熟料可能会导致窑内温度过高，影响煅烧效果和热能利用率。
- 温度：熟料的温度是指在水泥窑中进行煅烧过程中熟料的最高温度。
过高或过低的温度都可能对熟料的矿化产物形成和水泥品质产生负面影响。
控制熟料的温度是确保水泥品质的重要因素之一。
- 收缩率：熟料的收缩率是指在煅烧过程中熟料的体积变化。
收缩率大的熟料可能会导致水泥产品在硬化过程中产生较大的收缩变形，对工程施工产生不利影响。
3. 如何优化熟料三率值为了优化熟料的三率值，需要从熟料的原材料选择、生产工艺和熟料配比等方面进行综合考虑：- 原材料选择：选择合适的石灰石原料，考虑其化学成分和物理特性对熟料三率值的影响，尽量避免过高的透气性、温度或收缩率。
- 生产工艺：控制熟料的煅烧温度、煅烧时间和煅烧条件，以确保适当的透气性、温度和收缩率。
- 熟料配比：合理配比石灰石和粘土等原料，调整原料的成分比例，以调控熟料的矿化产物形成和熟料的性能。
4. 我对熟料三率值的观点和理解熟料三率值对于水泥生产过程和水泥产品的质量至关重要。
通过控制熟料的透气性、温度和收缩率，可以实现水泥生产过程的优化，提高煅烧效率，减少生产成本，并确保最终水泥产品的质量。
在水泥生产中，合理评估和优化熟料的三率值，对于提升水泥业的可持续发展和竞争力具有重要意义。
水泥厂配料计算
一、物料平衡式：（不考虑生产损失） 1、干石灰石+干粘土+干铁粉=干生料2、灼烧石灰石+灼烧粘土+灼烧铁粉=灼烧生料=熟料3、灼烧生料+煤灰（掺入熟料中的）=熟料4、熟料的率值 KH=(C-1.65*A-0.35F)/2.8S SM=S/(A+F) IM=A/F 2.5 熟料的率值 一、石灰饱和系数： 公式：KH=232328.235.0065.1SiO O Fe Al CaO --意义：水泥熟料中的总CaO 含量扣除饱和酸性氧化物所需要的氧化钙后，所剩下的与二氧化硅化合的氧化钙的含量与理论上二氧化硅全部化合成硅酸三钙所需要的氧化钙含量的比值。
简言之。
KH 表示熟料中二氧化硅被氧化钙饱和成硅酸三钙的程度。
取值：0.87~0.96二、硅 率:公式: n(SM)= 含义: 反映了熟料中硅酸盐矿物、熔剂、矿物的相对含量。
取值： 三、铝 率:公式: p(IM)=3232O Fe O Al含义：说明熟料中C3A 、C4AF 的相对含量。
反映液相的性质。
(C3A 产生的液相粘度大；C4AF 产生的液相粘度小.) 取值：0.9~1.9 配料计算 配料方法1、尝试误差法先按假定的原料配合比计算熟料的组成。
若计算结果不符合要求，则调整原料的配合比再进行重复计算直至符合要求为止。
2、递减试凑法从假定的熟料化学成分中依次递减假定配分比的原料组分，试凑至符合要求为止。
3、酸碱滴定法根据已确定的生料碳酸盐滴定值和实际测得石灰石、粘土的滴定值按规定的公式作简单的计算，较快地得出各种原料的配合比 4、烧失量法水泥生料的烧失量一般为34～36%。
预先确定的生料烧失量数，按实测石灰石烧失量及实测粘土烧失量，计算原料的配合比。
配料计算实例已知原料、燃料的有关分析数据如表4－10、4－11，假设用窑外分解窑以三种原料配合进行生产，要求熟料的三个率值为：KH ＝0.89±0.02、SM ＝2.1±0.1、IM ＝1.3±0.1，单位熟料热耗为q=3350kj/kg 熟料，试计算原料的配合比。
水泥工艺培训材料(生料、熟料部分)
水泥工艺培训材料（生料、熟料部分）一新型干法工艺流程二、水泥生产的原燃料及配料2.1、水泥生产原料2.1.1.石灰质原料:(石灰石、大理石等）占生料70～75% （本厂82～87%）2.1.2粘土质原料:(硅铝质原料、粘土、砂岩等)占生料10～20% （砂岩4～6%）2.1.3.校正原料:(铁质、铝质原料、外加剂等)占生料5～10% （煤矸石3～4% 粉煤灰3～4% 钢渣3～4%）（有3、4、5组分配料。
其中组分多、易于调整。
我们厂现在是5组分配料）2.2、水泥生产燃料1.固体燃料(1)烟煤：挥发分≥14% 回转窑主要使用烟煤。
Vf（30～36%）Af（8～12%）Qdwf(6000～6500)(2)无烟煤：挥发分≤10%(3)低质煤：热值≤4000×4.18kJ/kg2.液体和气体燃料重油、渣油、天然气、煤气等。
2.3水泥熟料的矿物组成2.3.1、熟料矿物组成C3S ——硅酸三钙（含量:50～60%)（强度高）C2S ——硅酸二钙(含量:15～32%)（强度较高）C3A ——铝酸三钙(含量：3～11%)（凝结快）C4AF——铁铝酸四钙(含量:8～18%)（耐磨耐蚀）2.3.2、主要化学成分:CaO 62～67%、SiO2 20～24%、Al2O3 4～7%、Fe2O3 2.5～6%。
MgO R2O SO3 CL-2.4、硅酸盐水泥熟料的率值2.4.1.率值：水泥熟料中各氧化物之间的相对含量的比值。
它与熟料的矿物组成、熟料质量、生料的易烧性有密切的关系，是水泥生产中的重要控制指标之一。
2.4.2常用率值:(1)石灰饱和比(KH):表示SiO2被CaO饱和成C3S的程度。
KH=｛CaO-(1.65*AL2O3+0.35*Fe2O3+0.7SO3)｝／2.8SiO2(2)硅酸率(n或SM)：表示SiO2与Al2O3及Fe2O3之和的比值。
SM=SiO2/(Al2O3+Fe2O3)(3)铝氧率(P或IM)：表示Al2O3与Fe2O3的比值。
水泥三率值计算
一、物料平衡式：（不考虑生产损失） 1、干石灰石+干粘土+干铁粉=干生料2、灼烧石灰石+灼烧粘土+灼烧铁粉=灼烧生料=熟料3、灼烧生料+煤灰（掺入熟料中的）=熟料4、熟料的率值计算公式： KH=(C-1.65*A-0.35*F)/2.8*S SM=S/(A+F) IM=A/F一、石灰饱和系数： 公式：KH=232328.235.0065.1SiO O Fe Al CaO --意义：水泥熟料中的总CaO 含量扣除饱和酸性氧化物所需要的氧化钙后，所剩下的与二氧化硅化合的氧化钙的含量与理论上二氧化硅全部化合成硅酸三钙所需要的氧化钙含量的比值。
简言之。
KH 表示熟料中二氧化硅被氧化钙饱和成硅酸三钙的程度。
取值：0.87~0.96 二、硅 率:公式: n(SM)=含义: 反映了熟料中硅酸盐矿物、熔剂、矿物的相对含量。
取值：1.7~2.7 三、铝 率:公式: p(IM)=3232O Fe O Al含义：说明熟料中C3A 、C4AF 的相对含量。
反映液相的性质。
(C3A 产生的液相粘度大；C4AF 产生的液相粘度小.) 取值：0.9~1.9 配料计算 配料方法1、尝试误差法先按假定的原料配合比计算熟料的组成。
若计算结果不符合要求，则调整原料的配合比再进行重复计算直至符合要求为止。
2、递减试凑法从假定的熟料化学成分中依次递减假定配分比的原料组分，试凑至符合要求为止。
3、酸碱滴定法根据已确定的生料碳酸盐滴定值和实际测得石灰石、粘土的滴定值按规定的公式作简单的计算，较快地得出各种原料的配合比 4、烧失量法水泥生料的烧失量一般为34～36%。
预先确定的生料烧失量数，按实测石灰石烧失量及实测粘土烧失量，计算原料的配合比。
配料计算实例已知原料、燃料的有关分析数据如表4－10、4－11，假设用窑外分解窑以三种原料配合进32322O Fe O Al SiO +行生产，要求熟料的三个率值为：KH＝0.89±0.02、SM＝2.1±0.1、IM＝1.3±0.1，单位熟料热耗为q=3350kj/kg熟料，试计算原料的配合比。
水泥三率值计算
一、物料平衡式：（不考虑生产损失） 1、干石灰石+干粘土+干铁粉=干生料2、灼烧石灰石+灼烧粘土+灼烧铁粉=灼烧生料=熟料3、灼烧生料+煤灰（掺入熟料中的）=熟料4、熟料的率值计算公式： KH=(C-1.65*A-0.35*F)/2.8*S SM=S/(A+F) IM=A/F一、石灰饱和系数： 公式：KH=232328.235.0065.1SiO O Fe Al CaO --意义：水泥熟料中的总CaO 含量扣除饱和酸性氧化物所需要的氧化钙后，所剩下的与二氧化硅化合的氧化钙的含量与理论上二氧化硅全部化合成硅酸三钙所需要的氧化钙含量的比值。
简言之。
KH 表示熟料中二氧化硅被氧化钙饱和成硅酸三钙的程度。
取值：0.87~0.96 二、硅 率:公式: n(SM)=含义: 反映了熟料中硅酸盐矿物、熔剂、矿物的相对含量。
取值：1.7~2.7 三、铝 率:公式: p(IM)=3232O Fe O Al含义：说明熟料中C3A 、C4AF 的相对含量。
反映液相的性质。
(C3A 产生的液相粘度大；C4AF 产生的液相粘度小.) 取值：0.9~1.9 配料计算 配料方法1、尝试误差法先按假定的原料配合比计算熟料的组成。
若计算结果不符合要求，则调整原料的配合比再进行重复计算直至符合要求为止。
2、递减试凑法从假定的熟料化学成分中依次递减假定配分比的原料组分，试凑至符合要求为止。
3、酸碱滴定法根据已确定的生料碳酸盐滴定值和实际测得石灰石、粘土的滴定值按规定的公式作简单的计算，较快地得出各种原料的配合比 4、烧失量法水泥生料的烧失量一般为34～36%。
预先确定的生料烧失量数，按实测石灰石烧失量及实测粘土烧失量，计算原料的配合比。
配料计算实例已知原料、燃料的有关分析数据如表4－10、4－11，假设用窑外分解窑以三种原料配合进32322O Fe O Al SiO +行生产，要求熟料的三个率值为：KH＝0.89±0.02、SM＝2.1±0.1、IM＝1.3±0.1，单位熟料热耗为q=3350kj/kg熟料，试计算原料的配合比。
硅酸盐水泥熟料的率值
第三节 硅酸盐水泥熟料的组成
五、熟料的率值 （3）石灰饱和系数(lime saturation coefficient)
在理论上存在一个石灰极限含量 CaO＝KH×2.8SiO2+1.65Al2O3+0.35Fe2O3
CaO 1.65Al 2 O 3 0.35Fe 2 O 3 KH 2.8SiO 2
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第三节 硅酸盐水泥熟料的组成
五、熟料的率值 （3）石灰饱和系数(lime saturation coefficient)
实际生产中，为使熟料顺利形成，又不产生过多的游离氧化 钙，通常KH值控制在0.87～0.96。 KH与矿物组成之间的关系可用数学式表示：
C3 S 0.8838C2 S KH C3 S 1.3256C2 S
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第三节 硅酸盐水泥熟料的组成
五、熟料的率值
（3）石灰饱和系数(lime saturation coefficient)
其他常见的石灰饱和系数有： 水硬率 HM=CaO/(SiO2+ Al2O3+Fe2O3)
石灰标准值
KSt=100CaO/(2.8SiO2 +1.1Al2O3+0.7Fe2O3)
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【例】已熟料化学成分如下表所示，试求熟料的率值和矿物组成。
氧化物 %（质量） SiO2 21.40 Al2O3 6.22 Fe2O3 4.35 CaO 65.60 MgO 1.06 SO3 0.37 ƒ-CaO 1.00 100.00
解：
Al2O3 6.22 IM 1.43 Fe2O3 4.35
李和派克石灰饱和系数
LSF=CaO/(2.8 SiO2+1.18Al2O3+0.65 Fe2O3)
水泥三率值计算
一、物料平衡式：(不考虑生产损失） 1、干石灰石+干粘土+干铁粉=干生料2、灼烧石灰石+灼烧粘土+灼烧铁粉=灼烧生料=熟料3、灼烧生料+煤灰（掺入熟料中的）=熟料4、熟料的率值计算公式:KH=（C-1。
65＊A —0。
35*F ）/2.8*S SM=S/(A+F ） IM=A/F一、石灰饱和系数： 公式：KH=232328.235.0065.1SiO O Fe Al CaO --意义：水泥熟料中的总CaO 含量扣除饱和酸性氧化物所需要的氧化钙后，所剩下的与二氧化硅化合的氧化钙的含量与理论上二氧化硅全部化合成硅酸三钙所需要的氧化钙含量的比值。
简言之.KH 表示熟料中二氧化硅被氧化钙饱和成硅酸三钙的程度. 取值：0。
87～0.96 二、硅 率:公式： n （SM)=含义: 反映了熟料中硅酸盐矿物、熔剂、矿物的相对含量。
取值:1。
7～2.7 三、铝 率： 公式: p(IM)=3232O Fe O Al含义:说明熟料中C3A 、C4AF 的相对含量。
反映液相的性质。
(C3A 产生的液相粘度大；C4AF 产生的液相粘度小.) 取值：0.9~1。
9 配料计算 配料方法1、尝试误差法先按假定的原料配合比计算熟料的组成.若计算结果不符合要求，则调整原料的配合比再进行重复计算直至符合要求为止。
2、递减试凑法从假定的熟料化学成分中依次递减假定配分比的原料组分，试凑至符合要求为止。
3、酸碱滴定法根据已确定的生料碳酸盐滴定值和实际测得石灰石、粘土的滴定值按规定的公式作简单的计算，较快地得出各种原料的配合比 4、烧失量法水泥生料的烧失量一般为34～36%。
预先确定的生料烧失量数,按实测石灰石烧失量及实测粘土烧失量，计算原料的配合比。
配料计算实例已知原料、燃料的有关分析数据如表4－10、4－11，假设用窑外分解窑以三种原料配合进32322O Fe O Al SiO +行生产，要求熟料的三个率值为:KH＝0.89±0。
水泥知识点资料整理总结
水泥知识点资料整理总结1、四种熟料矿物的生成条件、性能特点及在反光显微镜下如何区分它们。
C3S：生产条件：高温液相作用下，由C2S吸收CaO形成性能特点：水化热高，抗水性差，早期强度高区分：黑色多角形颗粒C2S：生产条件： CaO与SiO2化合性能特点：水化热小，耐水性好，早期强度低区分：圆粒状C3A：生产条件： CaO与C17A7化合性能特点：水化迅速，放热多，凝结快区分：快冷呈点滴状，慢冷呈矩形或柱状C4AF：生成条件：CaO与C2F和C12A7化合性能特点：早期强度似C3A，后期增长似C2S，水化热较C3S低区分：亮白色2、游离氧化钙的产生原因是什么？欠烧f-CaO:熟料欠烧、漏生、在1100-1200℃低温下形成；一次f-CaO:因配料不当、生料过粗或煅烧不良；二次f-CaO:熟料慢冷或还原气氛下，由C3S分解3、KH、SM和IM的意义及其影响。
石灰饱和系数(KH)：熟料中全部SiO2生成硅酸钙所需的CaO含量与SiO2全部生成C3S所需CaO最大含量的比值，即表示熟料中SiO2被CaO饱和形成C3S的程度。
KH高，C3S生成量多，熟料强度高，过高，熟料难于煅烧，会导致f-CaO增加。
KH过低，熟料早期强度低，易粉化。
硅率(SM)：熟料中氧化硅与氧化铝、氧化铁之和的质量百分数的比值。
表示熟料中硅酸盐矿物与熔剂矿物的比例。
硅率过高，液相少锻烧困难，不易形成C3S。
氧化钙含量低，熟料中含有较多硅酸二钙，易粉化；硅率过低，硅酸盐矿物较少，强度降低，液相过多，易结块影响窑的操作。
铝率(IM)：熟料中氧化铝与氧化铁质量百分数的比值。
表示熟料溶剂矿物中铝酸三钙与铁铝酸四钙的比例。
铝率高，熟料中铝酸三钙多，液相粘度大，物料难烧，水泥凝结快；铝率低，液相粘度小，但液相中质点易于扩散，对硅酸三钙形成有利，窑内易结块，不利于窑的操作。
4、何谓水泥生料的易烧性，影响其主要因素？指生料在规定的温度范围内，通过复杂的物理化学变化，形成熟料的难易程度。
率值公式推导
第二节熟料的率值及熟料矿物组成的计算n目前中国水泥生产中普遍采用的率值为石灰饱和系数KH，硅率SM，和铝率IMn一、石灰饱和系数KHn（一）石灰饱和系数KH的含义n水泥熟料中所有氧化硅反应生成硅酸盐矿物（C3S+C2S）所需的氧化钙的量与所有氧化硅反应后全部形成C3S所需的氧化钙的量的比值。
n也就是说，石灰饱和系数是水泥熟料中氧化硅被氧化钙饱和成C3S的程度。
n所以，石灰饱和系数是一个具有明确物理意义的参数。
n从理论上讲，石灰饱和系数KH值越大，熟料中C3S矿物越多；反之，石灰饱和系数越小，熟料中C3S矿物就越少。
（二）石灰饱和系数KH的公式推导n假设：熟料体系中酸性氧化物形成最高碱性矿物应该是：C3S、C3A、C4AF （计算时C4AF分解为C3A+CF）n则每1%的酸性氧化物反应生成上述最高碱性矿物熟料矿物所需的CaO分别可以计算如下：n C C3S=3 ´ M CaO/M SiO2=3´56.08/60.09=2.8n C C3A=3 ´ M CaO/M Al2O3=3´56.08/101.96=1.65n C CF=M CaO/M Fe2O3=56.08/159.70=0.35n CaO max=2.8SiO2+1.65Al2O3+0.35Fe2O3n实际情况：并不是所有的酸性氧化物都会按预期目标全部与氧化钙反应生成最高碱度的熟料矿物。
尤其是不可能全部形成C3S，而是会形成一部分C2S，同时残留一部分游离氧化钙。
n于是，定义石灰饱和系数0＜KH＜1，乘于2.8SiO2项之上，便可得实际氧化钙的量应为：CaO=2.8KHSiO2+1.65Al2O3+0.35Fe2O3n变换后可得石灰饱和系数的计算公式如下：KH=(CaO-1.65Al2O3-0.35Fe2O3)/2.8/SiO2（IM≥0.64）（三）石灰饱和系数KH与熟料矿物组成之间的关系n当KH=1.0时，熟料矿物组成为：C3S、C3A、C4AF，没有C2S。
三率值计算公式
三率值计算公式在咱们建筑材料、化学工业等好多领域里，都离不开“三率值”这个重要的概念。
啥是三率值呢？简单说，就是三个用来衡量和计算相关数据的数值。
先来说说这三率值到底是哪三个。
它们分别是石灰饱和系数（KH）、硅酸率（SM）和铝氧率（IM）。
石灰饱和系数（KH）的计算公式是这样的：KH = （CaO -1.65Al₂O₃ - 0.35Fe₂O₃）/2.8SiO₂。
这个公式看起来有点复杂是不是？别担心，我给您细细讲讲。
就拿我之前在水泥厂工作的经历来说吧。
那时候，我们天天都要跟这些数据和公式打交道。
有一次，我们接到了一个紧急的订单，客户对水泥的质量要求特别高。
为了达到他们的要求，我们整个团队都忙得不可开交。
我负责计算这批水泥的石灰饱和系数，我拿着实验室给出的各种氧化物的含量数据，小心翼翼地代入公式里。
当时我那个紧张啊，就怕算错一个数，导致整批水泥出问题。
我眼睛紧紧盯着那些数字，手里的笔不停地算着，额头上都冒出了汗珠。
算完石灰饱和系数，咱们再来说说硅酸率（SM）。
硅酸率的计算公式是：SM = SiO₂ / （Al₂O₃ + Fe₂O₃）。
这个数值能反映出水泥熟料中硅酸盐矿物与溶剂矿物的相对含量。
还记得有一回，我们在优化生产工艺的时候，发现硅酸率总是不太稳定。
于是，我们对原材料进行了反复的检测和分析，一点点调整配比。
那段时间，大家天天泡在车间和实验室，满脑子都是这些数据和公式。
最后是铝氧率（IM），它的计算公式是：IM = Al₂O₃ / Fe₂O₃。
铝氧率主要反映熟料中 C₃A 和 C₄AF 的相对含量。
在实际的生产过程中，这三个率值可不是孤立存在的，它们相互关联、相互影响。
我们要根据不同的生产需求和原材料的特点，合理地调整这三个率值，以保证产品的质量和性能。
比如说，如果石灰饱和系数过高，可能会导致熟料的煅烧困难，增加能耗；如果硅酸率过低，可能会使水泥的强度不够；而铝氧率不合适，则会影响水泥的凝结时间和抗硫酸盐性能。
(生产管理知识)新型干法水泥生产配料计算方法
新型干法水泥生产的配料计算制造水泥熟料的主要原料是石灰石(主要提供氧化钙)、黏土或砂岩(主要提供氧化硅、氧化铝)、铁矿石或硫酸渣(主要提供氧化铁)。
为了准确地控制熟料的矿物组成，这些原料必须按一定的配比进行混合、粉磨。
配料计算的任务就是:(1)根据水泥品种、原燃料条件、生料制备与熟料煅烧工艺确定水泥熟料的率值;(2)求出合乎熟料率值要求的原料配合比。
对于新型干法水泥生产工艺，水泥熟料率值大致为：KH=0.88～0.9l SM=2.4～2.7 IM=1.4～1.8 根据确定的率值、窑系统的热耗、原煤的热值和灰分，利用配料计算方法可以求出各原料的比例。
配料计算方法有尝试误差法、递减试凑法、图解法、矿物组成法等。
各种方法各有优缺点，但同时存在计算过程繁复、计算工作量大、结果精度不高等问题。
随着计算机技术的普及和应用，现在可以通过计算机程序方便地进行配料计算。
各个水泥厂一般都有各种不同来源和版本的计算机配料程序。
其实应用微软的EXCEL软件可以不必编写一行程序就可以方便地进行配料计算。
实例:结合铜陵海螺5000t/d熟料生产线的原燃料情况，用微软的EXCEL 为工具介绍这种配料计算方法。
3.1准备工作(1)检查微软的EXCEL是否安装了"规划求解"宏。
在安装微软各种版本的Office时，默认安装情况下，不会在ExCeel中安装"规划求解"宏。
因此应加装该选项。
方法是:运行EXCEL，点击菜单"工具"，选择"加载宏"，在弹出的窗口中选择"规划求解"，按"确定"(见图3-2-1)。
加载“规划求解”宏3．2 在EXCEL表中输入数据在EXCEL表中输人上述数据(见图3-2-2)，铜陵海螺50OOt/d熟料生产线为三组分配料，因此只能控制两个率值，一般选择KH和SM。
对于四组分配料，则可以控制三个率值:KH、SM、IM。
水泥的三个率值
水泥的三个率值集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）硅酸盐水泥熟料中各氧化物之间的比例关系的系数称作率值。
硅酸盐水泥熟料中各氧化物并不是以单独状态存在，而是由各种氧化物化合成的多矿物集合体。
因此在水泥生产中不仅控制各氧化物含量，还应控制各氧化物之间的比例即率值。
在一定工艺条件下，率值是质量控制的基本要素。
因此，国内外水泥厂都把率值作为控制生产的主要指标，我国主要采用石灰饱和系数（KH）、硅率（n）、铝率（p）三个率值。
2.5.1 硅酸率硅酸率表示水泥熟料中SiO2与Al2O3、Fe2O3之和的比值，也表示熟料中硅酸盐矿物与熔剂矿物的比例。
常用n或SM表示。
硅酸率高，硅酸盐矿物含量多，熟料质量高，但烧成困难；硅酸率低，液相量多，易烧性好，但熔剂矿物高，硅酸盐矿物减少，会降低熟料强度，n过低时易结大块。
硅酸盐水泥熟料的n波动在1.7～2.7的范围内。
2.5.2 铝氧率又称铝率或铁率，表示熟料中氧化铝和氧化铁之比，也表示熟料熔剂矿物中C3A与C4AF的比例。
用p或IM表示。
p值的大小，一方面关系到熟料水化速度的快慢，同时又关系到熟料液相的粘度，从而影响以熟料煅烧的难易。
p高，C3A高，C4AF降低，水泥趋于早凝早强，但液相粘度大，不利于C3S形成；p低，C3A低，C4AF提高，水泥趋于缓凝，早强低，煅烧时液相粘度小，有利于C3S形成，但过低时易结大块。
硅酸盐水泥熟料的p值波动在0.9～1.7范围内。
AM=1.5-1.72.5.3 石灰饱和系数（KH）石灰饱和系数表示熟料中全部氧化硅生成硅酸钙的需的氧化钙含量与氧化硅生成硅酸三钙所需氧化钙最大含量的比值，也即表示熟料中氧化硅被氧化钙饱和形成硅酸三钙的程度。
p新标准KH=0.89-0.91当熟料p大于0.64时，熟料中的矿物为C3S、 C2S 、C3A、C4AF；当p 小于0.64时熟料中的矿物为C3S、 C2S 、C4AF、C2F。
水泥的三个率值
硅酸盐水泥熟料中各氧化物之间的比例关系的系数称作率值。
硅酸盐水泥熟料中各氧化物并不是以单独状态存在，而是由各种氧化物化合成的多矿物集合体。
因此在水泥生产中不仅控制各氧化物含量，还应控制各氧化物之间的比例即率值。
在一定工艺条件下，率值是质量控制的基本要素。
因此，国内外水泥厂都把率值作为控制生产的主要指标，我国主要采用石灰饱和系数（KH）、硅率（n）、铝率（p）三个率值。
2.5.1 硅酸率硅酸率表示水泥熟料中SiO2与Al2O3、Fe2O3之和的比值，也表示熟料中硅酸盐矿物与熔剂矿物的比例。
常用n或SM表示。
硅酸率高，硅酸盐矿物含量多，熟料质量高，但烧成困难；硅酸率低，液相量多，易烧性好，但熔剂矿物高，硅酸盐矿物减少，会降低熟料强度，n过低时易结大块。
硅酸盐水泥熟料的n波动在1.7～2.7的范围内。
2.5.2 铝氧率又称铝率或铁率，表示熟料中氧化铝和氧化铁之比，也表示熟料熔剂矿物中C3A 与C4AF的比例。
用p或IM表示。
p值的大小，一方面关系到熟料水化速度的快慢，同时又关系到熟料液相的粘度，从而影响以熟料煅烧的难易。
p高，C3A高，C4AF降低，水泥趋于早凝早强，但液相粘度大，不利于C3S形成；p低，C3A低，C4AF提高，水泥趋于缓凝，早强低，煅烧时液相粘度小，有利于C3S形成，但过低时易结大块。
硅酸盐水泥熟料的p值波动在0.9～1.7范围内。
AM=1.5-1.72.5.3 石灰饱和系数（KH）石灰饱和系数表示熟料中全部氧化硅生成硅酸钙的需的氧化钙含量与氧化硅生成硅酸三钙所需氧化钙最大含量的比值，也即表示熟料中氧化硅被氧化钙饱和形成硅酸三钙的程度。
p新标准KH=0.89-0.91当熟料p大于0.64时，熟料中的矿物为C3S、C2S 、C3A、C4AF；当p小于0.64时熟料中的矿物为C3S、C2S 、C4AF、C2F。
当p＜0.64时，石灰饱和系数的表达式为：实际生产的熟料中还可能有f－CaO和f－SiO2，则石灰饱和系数表示为：一般工厂熟料的f－SiO2和SO3含量很少，略去f－CaO时，石灰饱和系数表达式可简化为：KH＝1时，熟料中硅酸盐矿物全部为C3S，KH＝2/3＝0.667时，硅酸盐矿物全部为C2S，故KH值介于0.667～1之间。
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水泥熟料是多种矿物的集合体，这些矿物都是由CaO ，SiO2，Al2O3，Fe2O3四种氧化物组成。
在生产中不仅要控制单个氧化物的含量，还要控制其比例，因为该比例直接决定了熟料中各矿物含量。
各矿物含量的比例即为率值。
首先是1868年，德国人米夏埃利斯提出了水硬率（Hydraulic Modulus ）作为控制熟料中氧化钙与酸性氧化物的比值，即
3
2322a O Fe O Al SiO O C HM ++=
但是上式假定各酸性氧化物结合CaO 的能力相同，实际并不是这样。
因此，需要同时控制各酸性氧化物的比例。
即库尔提出的硅率（Silica Modulus ）(SM)和铝率（又称铁律）（Iron Moduls ）(IM)。
32322
O Fe O Al SiO SM += 3
232O Fe O Al IM = 如上所述，在一方面提出各酸性氧化物比例控制的同时，因水硬率假设CaO 结合各酸性氧化物能力相同的问题，各国科学家在考虑CaO 结合各酸性氧化物能力的前提下提出了石灰最大限量的概念，即CaO 完全与各酸性氧化物结合时所需量的多少。
但因当时对熟料矿物成分看法不同，先后存在了三种公式（KSt ，LSF ，KH ）来对石灰最大限量进行描述。
斯波恩假设熟料矿物为硅酸三钙，“铝酸二钙”和铁酸二钙。
根据各矿物中酸性氧化物结合CaO 的能力，即三者分别需要结合CaO 的比例（氧化钙与酸性氧化物的比）为2.8、
1.1和0.7，则KSt （称为石灰标准值）：
32*7.032*1.12*8.2a 100O Fe O Al SiO O
C HM ++=
在确定熟料矿物为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙组成后，李和派克提出不能直接按上述矿物成分确定它的石灰含量，因为熟料在实际冷却过程中不可能是平衡冷却，这可能析出游离氧化钙，因此要控制石灰含量于较低数值。
据此，提出了石灰饱和系数（Lime Saturation Factor ），即LSF 。
LSF 的提出是基于对钙、硅、铝、铁四元相图的研究，确定石灰最大含量不超过某一平面所得到的。
32*65.032*18.12*8.2a O Fe O Al SiO O
C LSF ++=
而古特曼和杰耳则选择根据四种矿物中酸性氧化物与氧化钙的结合能力来确定石灰理论极限含量。
为便于计算，将铁铝酸四钙写成铝酸三钙和铁酸一钙之和。
苏联学者金德根据上述两者的理论极限含量提出了石灰饱和系数（KH ），认为实际生产中氧化铝和氧化铁始终为氧化钙所饱和，只有二氧化钙可能会不完全被氧化钙饱和生成C3S,而是C2S 。
因此，提出：
2 *
8.2
3
2
*
35
.0
3
2
*
65
.1
a
SiO
O Fe
O
Al
O
C
KH -
-
=
我国水泥企业大部分采用KH、SM、IM来表征各矿物含量及氧化物之间的关系。
但也有用LSF、SM、IM来表征的。
在此比较两者的大小关系，由下表可见，一般LSF要大于KH。