КП Вяжущие композиции / Расчет сырьевой шихты
.docx5. Расчет сырьевой шихты
Требуется рассчитать трехкомпонентную сырьевую смесь с КН=0,92, состоящую из мела, каолина и песка, химический состав которых приведен в таблице 5.1.
Таблица 5.1.
Химический состав исходных сырьевых материалов
Материал |
Содержание оксидов, % |
Сумма Σ |
К1 |
||||||||
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
CaO |
MgO |
SO3 |
п.п.п. |
|
|
|||
Мел |
2,20 |
0,54 |
0,18 |
54,28 |
0,48 |
0,28 |
42,23 |
100,19 |
0,9981 |
||
Каолин |
46,55 |
36,81 |
0,74 |
2,26 |
0,75 |
0,27 |
12,8 |
100,18 |
0,9982 |
||
Песок |
96,68 |
1,15 |
0,16 |
1,19 |
- |
0,27 |
0,46 |
99,91 |
1,0009 |
Пересчитать данные химического состава к 100%. Для этого необходимо вычислить переходный коэффициент К1.
Для мела К1= 100/Σ=100/100,19=0,9981
Для каолина К1= 100/Σ=100/100,18=0,9982
Для песка К1= 100/Σ=100/99,91=1,0009
Умножая процентное содержание оксидов каждого из материалов на соответствующий поправочный коэффициент К1, получаем химический состав исходных данных материалов, приведенный к 100% (табл. 5.2).
Таблица 5.2
Химический состав исходных сырьевых материалов, приведенный к 100%
Материал |
Содержание оксидов, % |
Сумма Σ |
|||||||
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
CaO |
MgO |
SO3 |
п.п.п. |
|
||
Мел |
2,19 |
0,54 |
0,18 |
54,18 |
0,48 |
0,28 |
42,15 |
100 |
|
Каолин |
46,46 |
36,74 |
0,74 |
2,26 |
0,75 |
0,27 |
12,78 |
100 |
|
Песок |
96,77 |
1,15 |
0,16 |
1,19 |
- |
0,27 |
0,46 |
100 |
Принимая содержание мела в заданной смеси за Х, каолина за Y и песок за 1, определяем соотношение между компонентами в смеси. Подставить значения химического состава, определяем: а1, b1, c1, а2, b2, c2.
Расчет коэффициентов:
а1 = (2,8 КН S1 + 1,65 А1 + 0,35 F1) – С1; (5.1)
а1 = (2,8*0,92*2,19 + 1,65 *0,54 + 0,35*0,18) – 54,18=-47,5846;
b1 = (2,8 КН S2 + 1,65 А2 +0,35 F2) – С2; (5.2)
b1 = (2,8*0,92*46,46 + 1,65*36,74 +0,35*0,74) – 2,26=178,301;
с1 = С3 – (2,8 КН S3 + 1,65 А3 + 0,35 F3); (5.3)
с1 = 1,19 – (2,8*0,92*96,77 + 1,65*1,15 + 0,35*0,16)=-250,043;
а2 = n(А1 + F1) – S1; (5.4)
а2 = 3*(0,54 + 0,18) – 2,19=-0,03;
b2 = n(А2 + F2) – S2; (5.5)
b2 = 3*(36,74 + 0,74) – 46,46=65,98;
c2 = S3 – n(А3 + F3). (5.6)
c2 = 96,77 – 3*(1,15 + 0,16)=92,84.
(5.7)
; (5.8)
.
Находим сумму компонентов и определяем их процентное содержание в смеси:
100 % = 81,39 %;
100 % = 10,89 %;
100 % = 7,72 %.
Пересчитаем процентное содержание оксидов каждого из компонентов смеси, для чего умножим их значения (табл. 4.5) на полученное содержание (%) данного компонента в сырьевой смеси. Данные сводим в табл. 5.3 и рассчитываем состав сырьевой смеси.
Для перехода от состава сырьевой смеси к составу клинкера вычисляем пересчетный коэффициент К2 и умножаем на этот коэффициент содержание оксидов сырьевой смеси.
К2= (5.9)
Таблица 5.3
Химический состав сырьевой смеси и клинкера
Материал |
Содержание оксидов, % |
Сумма Σ |
|||||||
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
CaO |
MgO |
SO3 |
п.п.п. |
|
||
Мел (0,8139 ч. по массе) |
1,78 |
0,44 |
0,15 |
44,10 |
0,39 |
0,23 |
34,30 |
81,39 |
|
Каолин (0,1089 ч. по массе) |
5,06 |
4,00 |
0,08 |
0,25 |
0,08 |
0,03 |
1,39 |
10,89 |
|
Песок (0,0772 ч. по массе) |
7,47 |
0,09 |
0,01 |
0,09 |
- |
0,02 |
0,04 |
7,72 |
|
Состав, % сырьевой смеси |
14,31 |
4,53 |
0,24 |
44,44 |
0,47 |
0,28 |
35,73 |
100,0 |
|
Клинкер,% |
22,27 |
7,05 |
0,37 |
69,14 |
0,73 |
0,44 |
- |
100,0 |
Вычислить КН рассчитанной сырьевой смеси (клинкера) и сравнить его значение с заданным:
(5.10)
. (5.11)
(5.12)
Заданное значение КН=0,93, n = 3, т.е. расчет выполнен верно
6. Расчет минералогического состава клинкера
Процентное содержание основных минералов клинкера можно найти расчетным методом исходя из химического состава, выраженного оксидами:
-
трёхкальциевого силиката – алита 3CaO·SiO2 – (C3S);
-
двухкальциевого силиката – белита 2CaO·SiO2 – (C2S);
-
трёхкальциевого алюмината – 3CaO·Al2O3 – (C3A);
-
четырёхкальциевого алюмоферрита – 4CaO·Al2O3·Fe2O3 – (C4AF).
Количество каждого минерала подсчитывается по формулам, %:
;
;
;
.
Сумма: 98,81.
Остальные окислы и стекловидная фаза П равняются
.
Количество жидкой фазы запишется
;
.
Определяем титр сырьевой смеси:
;
.