|
Расчет сырьевых смесей
Расчет состава сырьевой смеси заключается в определении такого соотношения между исходными сырьевыми материалами, которое обеспечивает получение клинкера заданного минералогического состава. Эта задача может быть решена расчетными (аналитическими) или графическими методами (с помощью заранее разработанных диаграмм). В заводской практике в основном пользуются расчетными методами. Выполняется расчет шихты по результатам химического анализа сырьевых компонентов на содержание важнейших оксидов: CaO, SiO2, A12O3, Fe2O3, а также MgO, щелочей, SO3, потерь при прокаливании (Далее, сокращенное как п.п.п.) и по заданным характеристикам состава клинкера (либо по содержанию клинкерных минералов, либо по значениям коэффициента насыщения и модулей). Обычно задаваемый минералогический состав клинкера пересчитывают на химический состав по формулам: CaO = 0,7369C3S+0,651C2S+0,6227C3A+0,4616C4AF;
A1203 = 0,3773C3A+0,2098C4AF; Fe2O3 = 0,3286C4AF Этот состав клинкера выражают далее в виде КН, n и p, которые берут в основу расчета сырьевой шихты. Число компонентов сырьевой смеси должно быть на единицу больше числа заданных при расчете характеристик. Поэтому двухкомпонентная шихта может быть рассчитана по заданному коэффициенту насыщения; для расчета трехкомпонентной должны быть заданы два параметра: КН и п или КН и р, а расчет четырехкомпонентной сырьевой смеси может быть проведен только по заданным значениям КН, n и p. Необходимо также задаваться значениями КН, n и p, если обжиг трехкомпонентной сырьевой смеси производится на твердом топливе, зола которого выполняет роль четвертого компонента. В практике чаще всего используют трехкомпонентные сырьевые смеси, и на каждом конкретном предприятии в зависимости от состава сырья и технологических свойств сырьевых смесей в качестве второй (кроме КН) задаваемой характеристики выбирают п либо р. В первом случае обеспечивается постоянство количества расплава, а во втором-стабильность его свойств. Расчет трех- и четырехкомпонентных сырьевых смесей ведут по методу Кинда-Окорокова или по методу Когана с использованием эмпирических формул, широко представленных в практикумах и справочной литературе. Расчет состава сырьевой смеси упрощается при использовании номограмм. Сочетание аналитических и номографических методов позволяет значительно сократить время на проведение расчетов. Здесь представлена разработанная НИИЦементом номограмма для расчета состава трехкомпонентной сырьевой смеси. Она представляет собой три поля, построенных на сторонах бароцентрического треугольника, вершины которого обозначены И, Г и О соответственно известняку, глине и огаркам. Рассмотрим пример использования данной номограммы при расчете сырьевой смеси из известняка, глины и огарков по заданным значениям: КН = 0,95; n = 2,5 при следующем химическом составе сырьевых компонентов (%): п. п. п. SiO, AI203 Fe203 CaO Известняк 25,31 3,72 0,34 0,38 68,36 Глина 6,62 68,4 12,53 5,29 3,58 Огарки - 13,4 2,83 71,5 2,21
Геометрические построения на номограмме осуществляются в виде векторов, рассчитываемых по формулам: Ki = Ci - 1,65Ai – 0,35Fi - KH • 2,8Si; ,65Ai – 0,35Fi - 2,8Si;Ni = n(Ai+Fi) - Si (при заданном n); - Si (при заданном );Pi = pFi - Аi (при заданном р); (при заданномздесь Ki, Ni, Pi - векторы i-х компонентов смеси при заданных значениях KH, п, р; Ci, Аi, Fi, Si - векторы процентного содержания CaO, A12O3, Fe203 и SiO2 i-го компонента смеси. Подставив в расчетную формулу Ki значения процентного содержания оксидов каждого из компонентов сырьевой смеси, после необходимых подсчетов получаем последовательно значения трех векторов Ki: К1=57,77; К2 = - 200,89; К3 = - 63,13. Найденные значения векторов отложим на соответствующих векторных направляющих и соединим их концы попарно: К1-К2 и К1-К3. В результате получим точки А и В, фиксирующие места пересечения линий К1-К2 и К1-К3 с нулевой линией. (Если линии не пересекаются, то из данных компонентов сырьевую смесь с заданным КН получить нельзя.) Спроектируем точки А и В на стороны исходного бароцентрического треугольника и соединим их. Полученный отрезок ab соответствует процентному содержанию компонентов, удовлетворяющему получению заданного КН. В аналогичной последовательности в расчетную формулу Ni также подставляем процентное содержание оксидов каждого из компонентов сырьевой смеси. После математических вычислений получаем: N1= -1,92 -1,92N2= -23,85 -23,85N3=172,42 172,42Откладываем их на соответствующих векторных направляющих и производим в той же последовательности графические построения. В результате получаем отрезок cd, соответствующий процентному содержанию исходных компонентов, удовлетворяющему получению заданного значения п. Точка пересечения отрезков ab и cd-искомая точка Е в бароцентрическом поле. Ее координаты показывают процентное содержание компонентов, удовлетворяющее заданным КН и n. В данном случае содержание известняка составляет 75,5 %, глины 21 %, огарков 3,5%. Графоаналитический метод позволяет проводить расчет состава сырьевой смеси с достаточной степенью точности, которая, однако, зависит от масштаба номограммы. |
|