Физико-химические процессы проектируемого цеха Расчет сырьевой смеси

При расчёте трёхкомпонентной сырьевой смеси следует задаваться двумя характеристиками состава портландцемента: коэффициентом насыщения и силикатным модулем.

Принимая, что в сырьевой смеси на 1 вес. ч. третьего компонента приходится Х вес. ч. первого компонента и Y вес. ч. второго, можно написать следующие равенства:

; ;

(3)

; .

Подставляем указанные значения в формулы коэффициента насыщения силикатного модуля:

; .

Получим систему двух линейных уравнений с двумя неизвестными:

.

Для удобства расчётов примем следующие сокращённые обозначения:

;

;

;

;

;

.

Подставляя эти сокращённые обозначения в линейные уравнения, получим

; .

Решая эту систему двух уравнений с двумя неизвестными, получим следующие значения X и Y:

; (4)

. (5)

Химический состав исходных материалов дан в табл. 1. В данном случае при пересчёте на сумму, равную 100 %, значения коэффициента k оказались следующими:

; ,

Умножая содержание каждого окисла первого компонента на k₁, второго компонента – на k₂, третьего компонента – на k₃ находим химический состав исходных материалов в пересчёте на 100%.

Таблица 1

Химический состав исходных материалов, %
Компо-ненты	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	SO3	ППП	Сумма	n	p	КН
Мел	1,58	0,52	0,13	54,6	0,37	0,32	42,44	99,96	2	2,46	0,95
Каолин	47,09	36,96	0,93	2,16	0,52	0,24	12,43	100,3
Песок	96,6	0,56	0,2	1,43	-	0,28	0,6	99,67
В пересчёте на 100%
Компо-ненты	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	SO3	ППП	Сумма	n	p	КН
Мел	1,58	0,52	0,13	54,62	0,37	0,32	42,46	100	2	2,46	0,95
Каолин	46,94	36,84	0,93	2,15	0,52	0,24	12,39	100
Песок	96,92	0,56	0,20	1,43	-	0,28	0,60	100

Задаёмся коэффициентом насыщения КН = 0,95 и силикатным модулем n = 2,0. Определяем соотношение между сырьевыми компонентами:

=49.51

=-183.80

=257.37

=0.28

=-28.60

=

Тогда

X=18.35;

Y=3.54.

Следовательно, в сырьевой смеси на 1 вес. ч. песка приходится 3,54 вес. ч. Каолина и 18,35 вес. ч. мела. Состав сырьевой смеси: мела – 80,16%; каолина – 15,48 %; песка – 4,37 %.

Таблица 2

Подсчёт химического состава сырьевой смеси и клинкера
Компоненты	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	SO3	ППП	Сумма
Мел - 80,16 вес. ч.	1,27	0,42	0,10	43,78	0,30	0,26	34,03	80,16
Каолин - 15,48 вес. ч.	7,26	5,70	0,14	0,33	0,08	0,04	1,92	15,48
Песок - 4,37 вес. ч.	4,23	0,02	0,01	0,06	-	0,01	0,03	4,37
ИТОГО:
Состав сырьевой смеси, %	12,76	6,14	0,26	44,18	0,38	0,31	35,98	100,00
Состав клинкера, %	19,94	9,59	0,40	69,00	0,59	0,48	-	100,00

Вычисляем химический состав сырьевой смеси и клинкера (табл. 2):

k=1,5619; КН=0,95; n=2,0 .

Полученные значения коэффициента насыщения и силикатного модуля показывают, что расчёт сырьевой смеси произведён правильно.