无机材料工艺学第4章 配合料制备(4学时).ppt

一、对水泥生料的要求 化学组成必须满足配料要求，以能制得组成合适的熟料，并要尽量减少杂质 有良好的工艺性能，如易磨性、易烧性等 通过原料均化与生料粉磨，获得良好均化度 生料粒度影响均化和熟料形成速度，通常控制在0.08mm筛筛余 10％左右，而 0.2mm筛筛余小于 l.5％ 第三节 硅酸盐水泥生料制备 几个基本概念 1. 全黑生料、半黑生料、白生料 在制备生料时，把全部煤与原料一起粉磨而得到的生料，称为全黑生料 只把一部分煤与原料一起粉磨（其余的煤在煅烧时再加到生料中）而得到的生料称为半黑生料 不含煤的生料称为白生料（煤从窑头加入） 2. 干燥基 物料烘干后，处于干燥状态，以物料干燥状态的质量为计算单位时，称为干燥基。生料干配比及原料的化学成分通常以干燥基表示。 3. 灼烧基 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。以灼烧状态的质量为计算单位时，称为灼烧基。 二、生料配料计算 1. 物料平衡 干生料 = 干石灰石 + 干粘土 + 干铁粉 熟料 = 灼烧生料 + 煤灰 （燃煤，掺入煤灰） 灼烧生料：去掉烧失量（结晶水、CO2、挥发物） 灼烧原料 = 灼烧生料 = 熟料（气体、液体燃料，无煤灰） 对配料方案进行校正 2. 煤灰掺入量 式中：GA——熟料中煤灰掺入量，%； q——单位熟料热耗，kJ/kg熟料； Qy——煤的应用基低热值，kJ/kg煤； Ay——煤的应用基灰分含量，%； S——煤灰沉落率，%； P——单位熟料煤耗，kg煤/kg熟料。 窑 型 无电收尘器 有电收尘器① 窑 型 无电收尘器 有电收尘器① 窑外分解窑 90 100 立波尔窑 80 100 干法短窑、旋风预热器 90 100 立 窑 100 100 ① 电收尘窑灰不入窑者，按无电收尘器者计算。 不同窑型的煤灰沉落率/wt％ 3. 计算实例 已知原料、燃料的化学组成，若用窑外分解窑，以三种原料配合进行生产（石灰石、粘土、铁粉），要求熟料的三个率值：KH=0.89，SM=2.1，IM=1.3，单位熟料热耗为3350kJ/kg，计算原料配比。 原料与煤灰的化学成分 煤的工业分析 解：（1）确定熟料组成及要求的率值 （2）计算煤灰掺入量 （3）计算干原料配比 通常：石灰石配合比例80%左右，粘土15%左右，铁粉5%左右 取：石灰石81%，粘土15%，铁粉4% 计算生料化学成分：生粉（生料）→ 灼烧生料 掺入煤灰（4.57%）后，计算灼烧生料、煤灰的化学成分。 名 称 配合比 烧失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO 石灰石 81.0 34.55 1.96 0.25 0.15 43.03 黏土 15.0 0.79 10.54 2.21 0.82 0.21 铁 粉 4.0 1.38 0.46 1.93 0.14 生 粉 100.0 35.34 13.88 2.92 2.90 43.38 灼烧生料 21.47 4.52 4.48 67.09 生料的化学成分/wt％ 名 称 配合比 SiO2 Al2O3 Fe2O CaO 灼烧生料 95.43 20.48 4.31 4.28 64.02 煤 灰 4.57 2.45 1.62 0.20 0.22 熟 料 100.00 22.93 5.93 4.48 64.24 熟料的化学成分/wt％ KH过低，SM过高，IM接近 熟料率值计算如下： （4）调整 每增减1%石灰石（相应减增1%粘土），KH增减0.05 调整为： 石灰石82.2%，粘土13.7%，铁粉4.1% 调整后算得 KH=0.895，SM=2.14，IM=1.27 （5）生产 考虑到生产波动，KH=0.89±0.02 SM=2.1±0.1 IM=1.3±0.1 （6）计算湿原料配合比 考虑含水率：石灰石1%，粘土0.8%，铁粉12% 湿石灰石 ＝ 湿 粘 土 ＝ 湿 铁 粉 ＝ （7）质量比换算成质量百分比： 湿石灰石 = 湿 粘 土 = 13.61% 湿 铁