省略烧失量的生料配料的计算方法(修改稿).doc

省略烧失量的生料配料的计算方法(修改稿)
孙庆利(1960年11月),山东淄博人,工程师,山东建材学院无机材料工程专业,学士学位。
地址:山东济南济微路106号济南大学工程训练中心
邮编:250022
电子邮箱:ets_******@ujn.
省略烧失量的生料配料的计算方法
(在复审稿基础上的初编处理稿)
孙庆利
(济南大学工程训练中心,山东济南250022)
提要:本文讨论了原料成分及其计算基准在配料计算中的作用,由此得到省略烧失量的生料配料的计算方法——代数配料法和试凑递减配料法。这两种方法的优点是省去了化学分析中测量各个原料的烧失量这项工作,从而省去了费用和时间。并以三种普通物料的典型的配料体系的配料计算为例,演示了这两种方法的效果。
关键词:原料成分;有效基准;烧失量;代数配料法;试凑递减配料法
0 前言
在以往的配料计算方法中,大多数的方法都离不开对烧失量等成分量的运用。但经比较深入地探索后发现,诸如烧失量等成分的初始基础成分数据与配料计算所涉及的成分数据之间并无本质上的联系;也就是说,这
些成分数据不是计算过程中所必需的数据。因此,我们有必要区别所给的初始成分数据,哪些是必需?哪些是可以省略的?这对进一步探索配料计算的实质、找出计算过程中本质联系是有利的;另可减少初始成分数据提供者的无效劳动,并有利于节省分析费用和分析时间。为此,本文探索了烧失量等数据在配料计算中的地位和作用。结果表明,对于代数法和递减试凑法及配料验算过程等,均可不予考虑它们。根据这一结果可以作出推论,对于配料计算无多大作用的次要成分也同样可以不予考虑。 1 原料成分分类和分析基准
. 原料成分分类
我们知道:决定熟料质量的基本因素是其矿物组成,而影响矿物组成的因素又是一些主要氧化物的含量。进行配料计算的最终目的就是使各种原料配合后的生料化学成分满足烧成合格化学和矿物成分要求的熟料来。
从本质上来看,用来计算参配的原料的化学成分并不都是对熟料产生作用的,或者有的成分的作用很微小,达到了完全可以忽略不计的地步。例如,对普通水泥起作用的主要成分仅有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO四种,因此原料中的其它成分,如烧失量等超需成分,计算中应该是可以忽略的。因此,我们可以从计算形成熟料起作用的角度,来对原料的全部成分进行有效成分和无效成分的分类。
(1)有效成分。有效成分是指对计算形成熟料有作用的成分以及需要限量的有害成分。例如:SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO称为作用成分;MgO、K2O、Na2O、SO3、Cl-称为限量成分。有效成分在分析中必需提供,计算中必需用到且必需满足相关要求。这样,某个原料的全部有效成分之和可
表示为:
∑有效=∑作用+∑限量=w(SiO2+ Al2O3+ Fe2O3+CaO)+ w(MgO+ K2O+ Na2O+SO3+Cl-)
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(2)无效成分。是指对形成熟料最终成分不起作用的或其作用完全可以忽略的成分。比如:过程中间量烧失量L,它只是在生料生成熟料过程中随状态变化而产生的成分,它是由一些结晶H2O、二氧化碳、挥发分等非作用成分形成的,它对形成熟料的最终成分无影响。因此,某个原料的全部无效成分之和可表示为:∑无效=L+其他
(3)全部成分。就是有效成分和无效成分之和。在理论上,某个原料的全部成分之和为:∑有效+∑无效=100。因此有效成分:∑有效=100-∑无效 分析基准
同样地,可以根据成分在不同状态下的量,来选定分析基准。这里只讨论有效成分基准和干燥成分基准,见图1。
图1 有效基准和干燥基准的关系
理论上,每一种物料的各个成分之和是100%;同理,不同基准下的各个成分之和在该基准下也是100%。因此,有效基准与干燥基准的换算关系是:
有效基准成分=干燥基准成分×100/(100-∑无效)=干燥基准成分×100/∑有效
2 代数法的分析与步骤
代数法的推导
根据物料平衡解多元一次联立方程式,求原料配合比的方法就称为代数法。我国多采用有煤灰掺入的三种原料配合,故以此为例说明。若有其他成分(MgO、 K2O、 Na2O、SO3等)请读者自行按本文的方法推演计算式。
已知三种原料和煤灰的干燥基准化学成分,见表1。煤灰掺入量gA,设计熟料的率值KH、SM、IM,以100千克熟料为计算基准,求原料的有效基准配合比X有、Y有、Z有。根据以上干燥基准与有效基准关系的讨论,可以得到表2之结果。
表1 干燥基准的原料燃料化学成分%
表2 干燥基准换算成有效基准的原料燃料化学成分%
为了推导代数法我们将有效基准的原料燃料化学成分列出,见表3。表3中各成分的数值分
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别对