2.5. Принципы выбора вида корректирующих добавок

Правильный выбор вида корректирующих добавок является од­ной из наиболее сложных задач при расчете состава сырьевой смеси.

Принципы выбора добавок заключаются в следующем.

Если значение рассматриваемого модуля оказалось ниже задан­ного, то для его повышения достаточно ввести в шихту дополнитель­ное количество окисла, входящего в числитель формулы модуля.

Если значение модуля оказалось выше заданного, то для его по­нижения невозможно уменьшить абсолютное количество окисла, со­держание которого излишне (изъять его из шихты). Следовательно, необходимо снизить относительное содержание этого окисла в ших­те, введя дополнительное количество окислов, входящих в знамена­тель формулы модуля.

Таким образом, для повышения СМ следует вводить кремнезе­мистую корректирующую добавку, а для понижения - глиноземистую или железистую.

Для повышения ГМ необходима глиноземистая добавка, а для понижения - железистая.

Введение в шихту какой-либо добавки для корректировки по од­ному из модулей неизбежно повлияет и на значение второго модуля. Это важно учитывать при выборе первой корректирующей добавки.

Например, силикатный и глиноземный модули двухкомпонентной шихты оказались ниже заданных. В этом случае при выборе до­бавки для повышения СМ нужно иметь в виду, что в дальнейшем придется повышать и ГМ. Следовательно, лучше выбрать кремнезе­мистую добавку с высоким собственным ГМ. Если же СМ двухкомпонентной шихты ниже, а ГМ выше заданных, то лучше взять кремнеземистую добавку с низким, собственным ГМ.

Это же обстоятельство нужно учитывать и при выборе последо­вательности расчета корректировки шихты. В зависимости от значе­ний модулей двухкомпонентной шихты, в одних случаях целесообраз­нее производить корректировку сначала по СМ, а затем по ГМ, а в других - наоборот.

Необходимо учитывать и экономический фактор. Материалы, ис­пользуемые в качестве корректирующих добавок, обычно значитель­но дороже основного сырья. Следовательно, чем меньшее количе­ство добавок вводится в шихту, тем ниже будет себестоимость клин­кера. Поэтому для повышения какого-либо модуля шихты из всех воз­можных желательно использовать добавку с наибольшим собствен­ным модулем, а для понижения - с наименьшим.

2.6. Подготовка к расчету

Расчет сырьевой смеси производят по данным химического со­става всех сырьевых компонентов, включая золу топлива и корректи­рующие добавки, на содержание следующих окислов: , , , , , , .

Предварительно химический состав каждого компонента смеси при­водят к 100 %. Для этого, если сумма составляющих больше 100 %, содержание каждого из них умножают на коэффициент К, получаемый делением 100 на сумму составляющих. Если сумма меньше 100 %, то недостающее прибавляют к содержанию прочих окислов .

Затем для удобства расчета из химического состава компонентов исключают потери при прокаливании ППП, пересчитывая химический состав на прокаленное вещество. Для этого содержание каждого окис­ла умножают на коэффициент К₁, получаемый по формуле.

После этого сумма окислов в химическом составе должна быть равна 100%.

Вычисления при расчете сырьевой смеси ведут с точностью до 0,01%.

3. РАСЧЕТ СЫРЬЕВОЙ СМЕСИ С УЧЕТОМ ПРИСАДКИ ЗОЛЫ ТОПЛИВА

Качество клинкера задано значениями химико-минералогических характеристик: КН=0,92; ГМ=2,4;

В качестве основного сырья заданы известняк и глинистый сланец

Химический состав исходного сырья

Таблица 1.

Компонент	Содержание %									Σ
	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	SO3	R2O	ППП
известняк	1,440	0,290	0,170	54,770	0,300	0,050	0,000	43,200	100,220
Глинистый сланец	59,880	15,070	6,540	2,640	2,290	2,900	0,000	10,120	99,440
Зола	39,890	24,660	21,450	9,180	1,440	2,880	0,200	0,000	99,700

Приводим химические составы компонентов к 100%. Коэф. перерасчета равны:

суглинок	0.56
известняк	К=	0,9978

зола 0,3

Химический состав сырья в пересчете на 100%

Таблица 2

Компонент	Содержание %								Σ
	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	SO3	R2O	ППП
известняк	1,437	0,289	0,170	54,650	0,299	0,050	0,000	43,105		100,000
Глинистый сланец	59,880	15,070	6,540	2,640	2,290	2,900	0,560	10,120		100,000
Зола	39,890	24,660	21,450	9,180	1,440	2,880	0,500	0,000		100,000

Пересчитываем химический состав сырья на прокаленное веществ. Коэф. пересч. равны:

Известняк	К1=	1,758
суглинок	К1=	1,113

Химич. сост. сырья в перерасчете на прокаленное вещество

Таблица 3

Компонент	Содержание %									Σ
	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	SO3	R2O	ППП
известняк	2,5254	0,5086	0,2981	96,0532	0,5261	0,0877	0,0000	0,0000	100,0000
Глинистый сланец	66,6222	16,7668	7,2764	2,9372	2,5478	3,2265	0,6231	0,0000	100,0000
Зола	39,8900	24,6600	21,4500	9,1800	1,4400	2,8800	0,5000	0,0000	100,0000

Определяем удельный расход топлива на обжиг клинкера

=25,1497006

Количество присаживающейся золы топлива

=4,728143713

Принимаем соотношение компонентов как x:y:q и рассчитываем трехкомпонентную шихту на заданный КН.

=-88,543

=201,152

=-679,856

=1

=1

=100-q=95,272

=68,49996%

=26,77226%

Проверка: x+y+q=68,49996+26,77226+4,728143713=100

Определяем содержание окислов в трехкомпонентной шихте:

= 21,45%

= 6,00%

= 3,17%

=67,02%

= 1,11%

= 1,06%

= 0,19%

Хим. Состав прокаленной четырехкомпонентной шихты

Компонент	Содержание %								Σ
	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	SO3	R2O	ППП
Шихта	21,4522	6,0032	3,1665	67,0165	1,1106	1,0600	0,1904	0,0000		100,0000

=1,89587

Значение КН шихты соответствует заданному, а значение ГМ ниже заданного. Для корректировки шихты выбираем глиноземистую добавку – отвальный шлак.

Химический состав отвального шлака

Компонент	Содержание %								Σ
	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	SO3	R2O	ППП
Отвальный шлак	12,1300	71,0200	5,1800	7,8400	2,0400	2,1900	0,0000	0,0000	100,4000

Приводим химический состав отвального шлака к 100%. Коэффициент пересчета 0,996

Химический состав отвального шлака в пересчете на 100%

Компонент	Содержание %								Σ
	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	SO3	R2O	ППП
Отвальный шлак	12,0817	70,7371	5,1594	7,8088	2,0319	2,1813	0,0000	0,0000	100,0000

Принимаем соотнешение компонентов как x:y:z:q и рассчитываем четырехкомпонентную шихту на заданные КН и ГМ.

=-88,54

=201,15

=143,36

=-679,86

=0,21

=0,7

=-58,36

=-126,81

=1

=1

=1

=100-q=95,27

=68,17334424

=24,68211414

=2,716267569

Состав четырехкомпонентной шихты:

Известняк: 68,17334424

Глинистый сланец: 24,68211414

Зола: 4,728143713

Отвальный шлак: 2,716267569

Проверка: x+y+z+q=68,17334424+24,68211414+4,728143713+2,716267569=100

Определяем содержание окислов в прокаленной четырехкомпонентной шихте:

= 20,38%

= 7,57%

=3,15%

= 66,85%

= 1,11%

= 1,05%

= 0,18%

Химический состав прокаленной четырехкомпонентной шихты

Компонент	Содержание %								Σ
	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	SO3	R2O	ППП
Шихта	20,3796	7,5725	3,1535	66,8538	1,1108	1,0516	0,1774	0,0000		100,0000

Определяем химико-минералогические характеристики четырехкомпонентной шихты.

=0,92

=2,4

Значения КН И ГМ соответствуют заданным.

5. РАСЧЕТ МИНЕРАЛОГИЧЕСКОГО СОСТАВА КЛИНКЕРА

По полученному химическому составу сырьевой смеси опреде­ляют минералогический состав клинкера. Расчет минералогического состава производится по формулам, предложенным В.А. Киндом.

Для расчета содержания минералов - силикатов и введе­но понятие о степени основности силиката, выражающего количество молекул , приходящихся в минерале - силикате на одну молекулу . Для алита степень основности СО =3, а для белита СО = 2. Про­межуточное значение СО означает, что в клинкере одновременно при­сутствуют оба этих минерала.

Поскольку для «идеального» клинкера, в котором весь кремне­зем связан в , коэффициент насыщения КН = 1, то можно записать:

СО = ЗКН =2,7

На каждый 1 % по массе в минерале приходится 2,8 % . Взаимодействуя, они образуют 3,8 % . Тогда процентное со­держание в клинкере можно рассчитать по процентному содержа­нию , в его химическом составе и по значению КН клинкера

= 58,856

Аналогично выведены формулы для расчета содержания других минералов в клинкере.

Содержание рассчитывают по формуле:

=14,038

Содержание минералов - плавней вычисляют в зависимости от значения ГМ в клинкере по формулам:

- при ГМ>0,64,

% C₃А = 2,65 (·A₀ – 0,64F₀)=14,719

% C₄AF=3,04·F₀ =9,587

Содержание сульфата кальция определяют по процентному со­держанию в клинкере SO₃

% Са SO₄ = 1,7 · =1,788

Подсчитывают суммарное расчетное содержание основных ми­нералов в клинкере. Оно составляет 98,987 %.