Вопросы и проектные задания для модуля 1 Проектные задания к модулю 1 Проектное задание 1
Рассчитать состав цементной двухкомпонентной шихты на основе отходов дробления известняков месторождения Мишоко 1 и вскрышных титонских глин (Республика Адыгея).
Оценка цементного сырья производилась по содержанию компонентов, определяющих качество портландцементного клинкера, из которых основными являются: оксид кальция, вносимая карбонатными составляющими, кремнезем, глинозем и окислы железа, поступающие в шихту главным образом с глинистыми породами.
Содержание указанных компонентов оценивалось не только по абсолютным их количествам, но и по соотношению их,определяемому величинами силикатного и глиноземистого модулей.
Кроме полезных компонентов с составе сырьевых материалов оценивалось наличие вредных для производства цемента окислов,к числу которых относя MgO, SO3, R2O.
Оценка исследуемых пород как сырья для производства цемента производилась в соответствии с:
- ГОСТ 10178-85(2002) Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия;
- ГОСТ 3476-74(взамен ГОСТ 3476-60) Шлаки доменные и электротермофосфорные гранулированные для производства цементов.
Расчет сырьевой смеси.
Удовлетворительное качество пород, применяемых, как сырье при производстве портландцементов может бать подтверждено расчетом сырьевой смеси.
Для некоторых, наиболее характерных проб известняка и глин, выбранных в различных участках исследуемого месторождений, проводились расчета сырьевой смеси, результаты которых подтвердили ранее сделанные выводы о качественных особенностях разведенного сырья.
Расчет сырьевой смеси заключается в вычислении соотношений между составляющими компонентами для получения клинкера с химической характеристикой, удовлетворяющей следующим требованиям, предъявляемым к сырьевым компонентам:
-значение коэффициента
насыщения рассчитанное по формуле 
должно быть в пределах: 0,8-0,95;
- значение силикатного модуля рассчитанное по формуле
должно быть в пределах: 1,7-3,5;
-значение алюминатного модуля, рассчитанное по формуле
должно быть в пределах: 1,0-3,0.
Расчет смеси производится на основе химического анализа составляющих компонентов, сумма которых пересчитывается на 100 %. В расчетные формулы для упрощения вводятся следующие обозначения окислов:
CaO – C,
SiO2 – S,
Al2O3 – A,
Fe2O3 – F,
Содержание оксидов в каждом из компонентов обозначается индексом:
1 – для карбонатного компонента,
2 – для глинистого компонента.
Расчеты двухкомпонентных смесей.
Расчет смеси
Смесьбыла рассчитана для шихты, состоящей из отходов известняков месторождения Мишоко I и титонских глин
Химический состав исходных компонентов в % и значения силикатного и алюминатного модулей приведены в табл. 1.1.
Таблица 1.1.
Компонент |
Содержание оксидов |
Сумма |
Значения модулей |
|||||||
SiO2, % |
Al2O3, % |
Fe2O3, % |
CaO, % |
MgO, % |
SO3, % |
ППП, % |
n |
p |
||
Титонские глины |
53,15 |
20,50 |
6,45 |
1,60 |
2,80 |
0,15 |
8,16 |
92,81 |
1,97 |
3,18 |
Отсевы известняков месторождения МишокоI |
0,73 |
0,21 |
0,13 |
53,93 |
1,13 |
0,14 |
43,34 |
99,61 |
2,15 |
1,62 |
Химический состав исходных компонентов в пересчете на 100% приведены в табл. 1.2.
Таблица 1.2.
Компонент |
Содержание оксидов |
Сумма |
Коэффициент пересчета, k
|
||||||
SiO2, % |
Al2O3, % |
Fe2O3, % |
CaO, % |
MgO, % |
SO3, % |
ППП, % |
|||
Титонские глины |
57,27 |
22,09 |
6,95 |
1,72 |
3,02 |
0,16 |
8,79 |
100,00 |
1,0775 |
Отсевы известняков месторождения МишокоI |
1,76 |
0,86 |
0,52 |
54,05 |
0,25 |
0,12 |
42,44 |
100,00 |
0,9991 |
При расчете смеси карбонатная + глинистая порода состав клинкера задается по одной характеристике - по коэффициенту насыщения, из формулы которого выводится расчетная формула смеси:
;
где, X – число весовых частей карбонатной породы, необходимой на 1 весовую часть глинистой породы.
Принимаем среднее значение коэффициента насыщения КН=0,88. Тогда, подставляя в формулу значения содержания оксидов, имеем:
.
Таким образом, получаем, что на 1 весовую часть 1-го компонента приходится 0,2675 весовых частей 2-го компонента или смесь состоит из 22,56 % 1-го компонента и 77,44 % 2-го компонента.
Суммарный химический состав сырьевой смеси и клинкера в % приведен в табл. 1.3.
Таблица 1.3.
Компонент |
Содержание оксидов |
Сумма |
||||||
SiO2, % |
Al2O3, % |
Fe2O3, % |
CaO, % |
MgO, % |
SO3, % |
ППП, % |
||
Титонские глины |
12,92 |
4,98 |
1,57 |
0,39 |
0,68 |
0,04 |
1,98 |
22,56 |
Отсевы известняков месторождения МишокоI |
0,57 |
0,16 |
0,10 |
41,93 |
0,88 |
0,11 |
33,69 |
77,44 |
Состав сырьевой смеси, 100% |
13,49 |
5,15 |
1,67 |
42,31 |
1,56 |
0,15 |
35,68 |
100,00 |
Состав клинкера,% |
20,97 |
8,00 |
2,59 |
65,78 |
2,42 |
0,23 |
|
100,00 |
Далее проводим проверку, рассчитывая значения КН, и значения силикатного и алюминатного модулей по приведенным выше формулам:
КН=0,88;
n=1,98;
p=3,08.
Полученные значения КН, и значения силикатного и алюминатного модулей находятся в указанных выше пределах и, следовательно, расчет можно считать верным.
Примерный минералогический состав портландцементного клинкера приведен в табл. 1.4.
Таблица 1.4.
Содержание основных минералов клинкера, % |
||||||
C2S |
C3S |
C4AF |
C3A |
CaSO4 |
MgO |
Сумма |
51,00 |
21,64 |
7,89 |
16,78 |
0,38 |
2,42 |
100,13 |