【文章內(nèi)容簡介】 飽和比。它表示水泥熟料中的氧化鈣總量減去飽和酸性氧化物（SiOAl2OFe2O3）所需的氧化鈣后，剩下的與二氧化硅化合的氧化鈣的含量與理論上二氧化硅與氧化鈣化合全部生成硅酸三鈣所需的氧化鈣含量的比值。簡言之，飽和比KH表示熟料中氧化硅被氧化鈣飽和生成硅酸三鈣的程度。多年水泥生產(chǎn)實踐和研究結(jié)果表明：水泥生料在煅燒過程中，CaO首先為酸性氧化物Al2OFe2OSO3所飽和而生成C3A、C4AF等溶劑礦物，剩下的再于SiO2結(jié)合生成硅酸鹽礦物。SiO2雖然也是酸性氧化物，但不完全被CaO所飽和而全部生成C3S，而是還生成部分C2S。生成的C3S與C2S的比例，與生產(chǎn)工藝條件包括煅燒條件緊密相連。飽和比的表示 （21）（1）當(dāng)KH=，熟料礦物只有C3S、C3A、C4AF，而無C2S。（2）當(dāng)KH＞，無論生產(chǎn)工藝多完善，總有游離氧化鈣存在。（3）當(dāng)KH=，熟料礦物只有C2S、C3A、C4AF而無C3S。因此，這樣，應(yīng)無存在，但是在實際生產(chǎn)中，由于被煅燒物料的性質(zhì)，煅燒溫度、液相量、液相粘度等因素的限制，理論計算和實際情況并不完全一致。（1） 當(dāng)，和SO3數(shù)值很小時： （22）（2）當(dāng)熟料中Al2O3含量較小，而Fe2O3含量較多，即Al2O3/Fe2O3： （23）b. 硅酸率——又稱硅率，用SM表示。是水泥熟料中SiO2與Al2O3+ Fe2O3之間的比值，也代表熟料中的硅酸鹽礦物和溶劑礦物之間的比值。 （24）SM值過高，表示硅酸鹽礦物多，對水泥熟料是強度有利，但意味著溶劑礦物較少，液相量少，將給煅燒造成困難。SM值過低，則對熟料強度不利。且溶劑礦物過多，易結(jié)大塊、爐瘤，結(jié)圈等，也不利于煅燒。c. 鋁氧率——又稱鋁率或鐵率。用IM表示。是水泥熟料中Al2O3與Fe2O3之間的比值。也反映了熟料中的C3A和C4AF的相對含量。 （25）選擇IM的高低，也應(yīng)視具體情況而定。在溶劑礦物C3A+C4AF含量一定時，IM高，意味著C3A量多，C4AF量小，液相粘度增加，C3S形成比較困難，且熟料的后期強度、抗干縮性、耐磨性等均受影響；相反。如果IM過低，則C3A量少，C4AF量多，液相粘度降低，這對保護好旋窯的窯皮和立窯的底火比例。按照石灰飽和系數(shù)的定義，當(dāng)熟料的硅率和鋁率一定時，適當(dāng)?shù)奶岣唢柡拖禂?shù)，硅酸三鈣含量和熟料強度均會相應(yīng)提高，白色硅酸鹽水泥的白度也會隨之提高。當(dāng)然石灰飽和系數(shù)過高也會引起硅酸鹽水泥生產(chǎn)的共同問題，料子難燒，含量上升，水泥性能變壞。白水泥熟料的硅率一般比普通熟料高一倍左右，這是因為希望限制白水泥的氧化鐵含量越低越好。但硅率過高時熟料的白度又會下降。白水泥熟料組成中要限制鐵的含量，一般認為其鋁率越高越好。但生產(chǎn)中以鋁率作為控制指標(biāo)的實際意義不大，為了方便生產(chǎn)，一些企業(yè)往往以控制熟料中的氧化鋁含量來確定配料方案，只要求鋁率大于12即可。 結(jié)論綜上所述，率值的確定如下：KH= SM= IM12 原始數(shù)據(jù) 表21 原燃料成分分析物料名稱化學(xué)成分(%)合計燒失量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3石灰石葉臘石石膏表22 原燃料水分物料名稱石灰石葉臘石石膏煤水分(%)48表23 煙煤的工業(yè)分析組分WfAfVfCfQfdw(kJ/kg)含量(%)23282 配料計算 熟料熱耗確定隨著新型干法水泥煅燒技術(shù)和設(shè)備的不斷改善和提高，熟料的熱耗不斷降低，根據(jù)目前國內(nèi)白水泥廠熱值參考，本次設(shè)計熟料熱耗取5000KJ/Kg。 干原料的配合比計算 = 100% = 100% = % （26），計算熟料的化學(xué)成分：設(shè) = %，則 := = = % （27） =IM = % = % （28） = SM(+) = (%+%) = % （29） = ( + + ) = % (%+%+%) =% （210）得出熟料化學(xué)成分為： % ， % ， % ， %以100Kg熟料為基準(zhǔn)，列表遞減試湊如表24，其中要求熟料的各化學(xué)成分減掉煤灰?guī)氲某煞趾?，便是?yīng)由各原料提供的成分。表24 生料、熟料化學(xué)成分名稱配合比（%）燒矢量SiO2Al2O3Fe2O3CaO石灰石葉臘石生料10035灼燒生料100—熟料100—根據(jù)以上數(shù)據(jù)分別計算 KH 、SM 、 IM值KH = = = （211）SM = = = （212）IM== = （213）表25 率值計算與偏差率值目標(biāo)率值計算率值偏差 SM IM由表25得知熟料三率值均在要求范圍內(nèi)，即可認為配料計算結(jié)果符合要求。各干原料的配合比為：石灰石 % 葉臘石 %。 濕原料的配合比根據(jù)原燃料的含水率和干原料配合比，計算得出濕原料配合比，結(jié)果如表26：表26 濕原料配合比名稱含水率（%）干原料配合比（%）濕原料配合比（%）石灰石葉臘石 石膏 石膏的作用石膏是用作調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)時間的組分，是緩凝劑。適量的石膏可以延緩水泥的凝結(jié)時間，使建筑施工中的攪拌、運輸、振搗、砌筑等工序得以順利進行，同時適量的石膏也可以提高水泥的強度及改善耐蝕抗?jié)B性等。可供使用的石膏有天然石膏，還可以用工業(yè)副產(chǎn)石膏。 石膏的摻量 石膏的摻量要選擇凝結(jié)時間正常且能滿足其他性能要求的摻加量為最佳石膏摻加量，如果水泥中石膏摻加量不足，往往會加快水泥的凝結(jié)時間，造成通常所說的“快凝”、“急凝”、“閃凝”等現(xiàn)象，使施工難以進行：如果水泥中石膏的摻加量過多時，不但對水泥的緩凝不再有好的作用，還會對已硬化的水泥石產(chǎn)生削弱強度的膨脹應(yīng)力，甚至造成安定性不良。因此，水泥中石膏的摻加量是很重要的。%。 混合材 混合材的作用混合材料是指在粉磨水泥時與熟料、石膏一起加入磨內(nèi)用以提高水泥產(chǎn)量、改善水泥性能、調(diào)節(jié)水泥標(biāo)號的礦物質(zhì)材料。水泥中摻入混合材的作用：（1） 提高水泥產(chǎn)量，降低水泥生產(chǎn)成本，節(jié)約能源，達到提高經(jīng)濟效益的目的；（2） 有利于改善水泥的性能，如改善水泥安定性，提高混凝土的抗蝕能力，降低水泥水化熱等；（3） 調(diào)節(jié)水泥標(biāo)號，生產(chǎn)多品種水泥，以便合理使用水泥，滿足各項建筑工程的需要；（4） 綜合利用工業(yè)廢渣，減少環(huán)境污染，實現(xiàn)水泥工業(yè)生態(tài)化。 混合材的摻量此次P%，P%。3. 物料平衡 窯的選型及標(biāo)定回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的設(shè)計計算內(nèi)容，是根據(jù)原料和燃料情況，生產(chǎn)的水泥品種和質(zhì)量，工廠的自然條件和生產(chǎn)規(guī)模來確定窯系統(tǒng)的類型和尺寸，或?qū)σ呀ǔ傻母G進行產(chǎn)量標(biāo)定，以及計算單位產(chǎn)品的燃料消耗量，回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的重要配套設(shè)備，如冷卻機、預(yù)熱器、分解爐、煤磨、收塵器、喂料裝置及通風(fēng)設(shè)備也要在窯的產(chǎn)量和燃料消耗量確定后進行設(shè)計計算。水泥廠設(shè)計過程中，當(dāng)窯型與規(guī)格一旦確定之后，窯產(chǎn)量的標(biāo)定是選擇生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備，計算工廠的燒成能力，和熟料年產(chǎn)量的依據(jù)，同類窯在不同的生產(chǎn)條件下，其產(chǎn)量差異相當(dāng)大，即使同一規(guī)格的窯，由于煅燒制度不同，產(chǎn)量也有較大的差別。窯產(chǎn)量應(yīng)該是工廠生產(chǎn)能力的限制因素，在窯以前的所有生產(chǎn)車間的生產(chǎn)能力，均以窯的產(chǎn)量為依據(jù)進行計算。窯產(chǎn)量標(biāo)定過高或過低，均將產(chǎn)生不良后果，如標(biāo)定過高生產(chǎn)中窯長期達不到設(shè)計產(chǎn)量，則浪費輔助設(shè)備的生產(chǎn)能力，降低工廠的經(jīng)濟效益。如果產(chǎn)量標(biāo)定過低，生產(chǎn)中，窯很快大大超過設(shè)計產(chǎn)量，不僅使建廠經(jīng)濟效益降低，而且由于配套其它設(shè)備的生產(chǎn)能力的限制，窯本身的生產(chǎn)能力也的不到正常發(fā)揮。 窯的選型表31 選定窯型情況國名制造廠商窯規(guī)格（mm）窯產(chǎn)量（t/d）輪帶下筒體厚燒成帶筒體厚度一般筒體厚δ輪帶（mm）δ輪帶/Dδ燒成（mm）δ燒成/Dδ一般（mm）δ一般/D日本三菱（MHI）754000853026宇部興產(chǎn)Φ4752600502519德國洪堡（KHD）72400070/753226中國Φ4602000502824選擇宇部興產(chǎn)Φ475的窯。 回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量的標(biāo)定 回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)量是確定工廠生產(chǎn)規(guī)模、原料、燃料消耗定額和全廠設(shè)備選型設(shè)計的依據(jù)，因而是水泥廠設(shè)計的重要指標(biāo)。 除了窯的類型和尺寸外，影響回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量的因素很多，特別是近年來，隨著生冷預(yù)均化系統(tǒng)的完善，懸浮預(yù)熱與窯外分解技術(shù)的不斷發(fā)展，電子計算機過程控制的廣泛應(yīng)用和科學(xué)管理的加強，使窯的單位產(chǎn)量指標(biāo)有所提高。因此對設(shè)計中已確定的回轉(zhuǎn)窯，必須進行產(chǎn)量的標(biāo)定。產(chǎn)量的標(biāo)定應(yīng)該是在確保優(yōu)質(zhì)、低消耗、長期安全運轉(zhuǎn)的情況下，窯所能達到的合理產(chǎn)量。如果對窯的產(chǎn)量標(biāo)定過低或過高，均會使整個系統(tǒng)不配套，生產(chǎn)操作出現(xiàn)不平衡。利用經(jīng)驗公式計算窯的產(chǎn)量，是標(biāo)定產(chǎn)量的主要方法，另外還需要根據(jù)工廠具體條件和我國實際生產(chǎn)水平進行綜合考慮。 窯的臺數(shù)： （31）式中：n——窯臺數(shù)；Qd——要求熟料日產(chǎn)量（t/d）；Qh——所選窯標(biāo)定產(chǎn)量t/（臺d）；n=，故選一臺。熟料小時產(chǎn)量 （32）熟料日產(chǎn)量 （33）熟料周產(chǎn)量 （34）1000t/d 熟料用于生產(chǎn)PW 。水泥日產(chǎn)量 （35）水泥小時產(chǎn)量 （36）水泥周產(chǎn)量 （37）1500t/d 熟料用于生產(chǎn)PW ；水泥日產(chǎn)量 （38）水泥小時產(chǎn)量 （39）水泥周產(chǎn)量 （310） （311） （312） （313）Gh——水泥小時產(chǎn)量t/h；Gd——水泥日產(chǎn)量t/d；Gw——水泥周產(chǎn)量t/w；p——水泥的生產(chǎn)損失；d——水泥中石膏摻入量（%）；e——水泥中礦渣摻入量（%）。，1t熟料的干生料理論消耗： （314）式中 KT——干生料理論消耗量（t/t熟料）； I——干生料的燒失量（%）； s——煤灰摻入量，以熟料百分數(shù)表示（%）。，1t熟料的干生料消耗定額： （315）式中 K生——干生料消耗定額（t/t熟料）； P生——生料生產(chǎn)損失（%），P生=3% （316） （317） （318） （319）式中 Kd——干石膏消耗定額（kg/kg熟料）； Pd——石膏的生產(chǎn)損失（%）。（320）（321）式中 Ke——干混合材消耗定額（kg/kg熟料）； Pe——干混合材的生產(chǎn)損失（%）。 （322）式中 Kf1——燒成用干煤消耗定額（kg/kg熟料）； q——熟料燒成熱耗（kJ/kg熟料）； QgDw——干煤低位熱值（kJ/kg煤）； Pf——煤的生產(chǎn)損失（%），任務(wù)書給定為3%。可用式，表32物料平衡表原料生產(chǎn)損失（%）含水 量 （%）消耗定額 （t/t熟料）物料平衡表（t）干 料濕料干料濕料小時日周小時日周石灰石3葉臘石3生料石膏3