水泥物料平衡计算

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±0.01、SM ＝2.60±0.10、IM ＝1.60±0.10，单位熟料热耗为

q=3094kj/kg 熟料，试计算原料的配合比

表2.1 原料与煤灰的化学成分表 单位：%

名 称 烧失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 合计 石灰石 41.73 3.35 0.85 0.54 52.83 1.48 100.78 硅砂 6.41 78.65 6.70 1.63 4.77 0.71 98.87 粉煤灰 5.90 61.35 25.77 2.95 1.33 1.18 98.48 硫酸渣 3.73 16.22 2.87 68.36 4.33 2.00 97.51 煤灰

0.00

58.40

27.57

5.28

2.88

2.55

96.70

表2.2 煤的工业分析参数表

表2.3 熟料率值、热耗和料耗表

KH SM IM q (kJ/kg 熟料)

0.89±0.01

2.6±0.1

1.6±0.1

3094

（1）计算煤灰掺入量： 100kg 熟料中的煤灰掺入量：

Ga ＝q Aad S/（100 Qnet,ad ）＝(3094×25.66×100)/(100×23781)＝3.34(%) 式中： G a -----熟料中煤灰的掺入量，%

q-------单位熟料热耗，3094kJ/kg 熟料（见表2.3）

水分Mad （%） 挥发物V ad （%） 灰分A y （%）

固定碳FC ad （%） 热值Qy （kJ/kg ）

1.05

6.00

25.66

67.29

23781

Q net.ad-----煤的热值，23781kJ/kg（见表2.2）

A ad-----煤的空气干燥基灰分含量，25.66%（见表2.2）

S-------煤灰沉落率，回转窑一般取100%

（2）根据熟料率值，估算熟料化学成份：

设计任务书已设定KH＝0.90，SM＝2.6，IM＝1.6；假设∑＝98％

则熟料的化学成份计算如下：

Fe2O3＝∑/ [(2.8KH＋1)(IM＋1)SM＋2.65IM＋1.35]

＝98%/[（2.8×0.90＋1）(1.6＋1)×2.6＋2.65×1.6＋1.35]＝3.36%

Al2O3＝IM Fe2O3＝1.6×3.59%＝5.38%

SiO2＝SM(Al2O3＋Fe2O3)＝2.6×（5.39%＋3.59%）＝22.72%

CaO＝∑－(SiO2＋Al2O3＋Fe2O3)＝98%－（22.45%＋5.39%＋3.59%）＝66.54%

（3）累加试凑计算：（详见表2.4）

其中备注栏中应用以下公式：

KH＝(CaO－1.65Al2O3－0.35Fe2O3)/2.8SiO2

SM＝SiO2/(Al2O3＋Fe2O3)

IM＝Al2O3/Fe2O3

表2.4 累加试凑过程（以100kg熟料为基准）

计算步骤SiO2Al2O3Fe2O3CaO MgO 合计备注设计熟料

成分

22.72 5.38 3.36 66.54 ———

煤灰

(＋3.34)

1.951 0.921 0.176 0.096 0.085 ——

差20.769 4.459 3.184 66.444 ———石灰石

（+125）4.188 1.062 0.675 65.912 0.888 —

石灰石=66.467／0.5273≈

125.774㎏

差16.581 3.397 2.509 0.532 ———硅砂

(＋21) 16.517 1.407 0.342 1.002 0.149 —

硅砂岩=16.81／0.7865 ≈

21.08㎏

差0.064 1.99 2.167 ﹣0.47 ———

硫酸渣(+3) 0.487 0.086 2.051 0.130 0.006 —硫酸渣=2.167／0.6836≈

3.1699㎏

差-0.423 1.904 0.116 -0.6 ———

粉煤灰(+7) 4.295 1.804 0.207 0.093 0.0826 —粉煤灰=1.904／0.2577 ≈

7.388㎏

差-4.781 0.10 -0.091 -0.507 ———硅砂

(-5.90) -4.640 -0.395 -0.096 -0.281 -0.042 —

硅砂

=-4.781／0.7865≈-5.90㎏

差-0.078 0.495 0.005 -0.226 ———粉煤灰

(+1.9) 1.166 0.490 0.056 0.025 0.022 —

粉煤灰=0.495／0.2577≈

1.922㎏

差-1.244 0.005 -0.051 -0.251 ———硅砂

（-1.5）-1.178 -0.101 -0.024 -0.072 -0.011

硅砂=-1.244／0.7865≈-1.58

㎏

差-0.066 0.106 -0.027 -0.179 ———

累计熟料

成分

22.786 5.274 3.387

66.71

9

1.18

99.34

5

KH=0.891 SM=2.63

IM=1.56

（4）计算熟料料耗

石灰石=125×100/99.345=125.82

硅砂=（21-5.9-1.9）×100/99.345=13.69

粉煤灰=8.9×100/99.345=8.96

硫酸渣=3×100/99.345=3.02

（5）计算生料配比：

石灰石＝125.82/(125.82+13.69+8.96+3.02) ×100%=83.05%

硅砂＝13.69/(125.82+13.69+8.96+3.02) ×100%=9.04%

粉煤灰＝8.96 /(125.82+13.69+8.96+3.02) ×100%= 5.91%

硫酸渣=3.02/(125.82+13.69+8.96+3.02)×100%=1.99%