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表2-6
生料 灼烧生料 熟料成分
36.242 13.714 2.858 2.436 42.936 0.609 98.795 0.97135 21.509 4.483 3.821 67.342 0.955 22.424 5.371 3.836 65.551 0.962 98.144 所以，各率值为：KH=0.881 SM=2.435 IM=1.40
由此可见，这三个数的误差在10%里，所以符合我们的要求。
2.2.3 计算熟料矿物组成(%)
C3S=3.8S(3KH-2)=54.917 C2S=8.61S(1-KH)=22.880 C3A=2.65(A-0.64F)=7.728 C4AF=3.04F=11.66
2.2.4有害成分评定
（1）MgO
熟料煅烧时，MgO有一部分与熟料矿物结合成固溶体并溶于玻璃相中，故熟料中含有少量的MgO，能降低熟料的烧成温度，降低液相粘度有利于熟料烧成，还能改善水泥色泽，在水泥熟料中，其固容量与溶解于玻璃相中的MgO含量为2%左右，多余的MgO呈游离态，以 方镁石存在，因此MgO含量过高时，影响水泥的安定性。在选
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择矿渣时，应选用化学成分和水淬质量好的矿渣，一般情况下，矿渣的加入量越多越使水泥的早期强度下降，而掺入适量时，早期强度下降不大，而后期（28d）强度还会有所提高。 （2）SO3
原料粘土中含有少量的硫，燃料中带入硫比原料中多，在回转窑内氧化气氛中，含硫化物最终被氧化成SO3，并分布在熟料废气及灰分中，与原料沿窑通过并受热时，从气体中吸收硫化物，首先和碱反应，特别是与钙生成CaSO4,在趋近高温区域内，硫的硫酸盐挥发，硫酸钙也会部分分解，从而引起窑内硫的循环（碱、氯也在窑内循环）。显然，进入和离开的硫总量是平衡的，大部分硫进入熟料中，碱、氯、硫在生料中富集，会导致旋风预热器和分解炉的结皮，甚至引起堵塞，必须引起重视，规定熟料中应SO3为2～3%。 （3）碱
碱主要来源于原料，由于碱的熔点较低，当原燃料中含有较高的碱时，则碱循环富集到一定程度，就会引起氯化碱（RCI）和硫酸盐（R2SO4）等化合物粘附在最低二级旋分预热器卸料锥体或筒壁内形成结皮，严重时会堵塞料管，影响窑的正常生产，水泥中含碱量高，由于碱易生成钾石膏（K2SO4；CaSO4·H2O）使水泥库结块，水泥快凝。碱还能使混凝土表面起霜(白斑)。更重要的是水泥中的碱又能和活性集料发生“碱—集料反应”，产生局部膨胀，引起构造物变形，甚至开裂。 综上所述，该生料配合比中有害成分在允许范围内，是可行的。
2.3物料平衡计算
物料计算的各种原料的配合比是工厂物料平衡计算的依据。根据计划任务书中规定的水泥品种和工厂的规模，对水泥生产中需要的各种原料、燃料、半成品、成品分别按照干料和湿料计算出每小时、每天、每年的需求量，变成物料平衡表，作为选择工艺设备、计算各种储库的容量和确定工厂运输量的依据。在进行物料平衡计算时，就取得混合材掺入量，燃料消耗量，以及各种物料的水分等资料。物料平衡计算以窑的熟料产量为基准。根据窑的台数计算出工厂每小时、每天和每年的需求量，均按各物料的单位消耗定额进行计算。
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2.3.1回转窑的规格尺寸
窑产量水泥厂设计的一个重要工艺指标，各种类型的回转窑，在确定其产量指标时，都应考虑烧成能力与预热能力的匹配，影响窑产量的因素很多，其中最主要的是窑体规格，其它和原燃料的物理化学性能、燃料燃烧情况、生产操作情况，也会影响窑产量的波动，对于新设计的窑型，可根据窑的单位产量指标进行估算窑尺寸。 直径
D=3.3式中 D-----回转窑的筒体直径，m；
Ky-----常数，0.94～1.0（要求L/D较大时取高值，反之取低值）； G-----回转窑的产量，t/h;G=3000/24=125 t/h ；
参照其它同类型产量回转窑窑的规格数据，本次要求设计窑熟料生产能力为125t/h，即（3000t/d）, 选取回转窑规格为Φ4.5×62m。
根据《水泥工业热工设备》中公式（日本水泥协会推荐公式2—74）计算窑的台时产量如下：
G=K?D1.5?0.230?4.31.5?127.15 t/h 2-9
GKy 2-8
2.3.2烧成车间生产能力和工厂生产能力的计算
计算步骤是：按计划任务书对工厂规模（水泥年产量）的需求，先计算要求的熟料年产量，然后选择窑型、规格、标定窑的台时产量，选取窑的利用率，计算窑的台数，最后再核算出烧成车间和工厂的生产能力。
当工厂规模用水泥年产量表示时，取熟料年产量为基准，用年平衡法：
① 要求的熟料年产量可按下式计算：
Qy=
100?d?e100?p×Gy 2-10
式中 Qy——要求的熟料年产量（t 熟料/年) ；
Gy——工厂规模(t 水泥/年);取工作日300天； d ——水泥中石膏的掺入量（％)； e ——水泥中混合材的掺入量(％) ；
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p ——水泥的生产损失(％)，可取为3～5％。
Qy=
100?d?e100?p×Gy=
100?11.82?3.88100?3×3000×300=78.2165(wt)
② 窑的台数可按下式计算
根据熟料的年产量选择NSF型预分解窑，其旋风预热器为五级，窑规格确定为φ4.5×62m，台时产量为127.15t/h，一般干法窑的年利用率为0.85。
窑的台数可按下式计算：
n=
式中 n——窑的台数；
Qy——要求的熟料年产量(t/年) ； Qh.1 ——所选窑的标定台时产量(t/台.h) ；
η——窑的年利用率，以小数表示。不同窑的年利用率可参考下列数值： 湿法
Qy8760?Qh.1 2-11
窑0.90；传统干法窑0.85； 机立窑0.8～0.85；悬浮预热器窑、预分解窑0.85； 8760——全年日历小时数
n=
Qy8760?Qh.1=782165/(8760×0.82×127.15)=0.43≈1
取1台干法回转窑。 烧成车间的生产能力计算
烧成车间的生产能力可按下式计算：
熟料小时产量 Qh = nQh，1 2-12
=127.15 （t/h）
熟料日产量 Qd = 24Qh 2-13
= 24×127.15
=3051.60 （t/d）
熟料年产量 Qh = 8760ηQh，1 2-14 = 8760×0.82×127.15
=915480 （t/y）
③ 工厂生产能力计算
计算工厂的生产能力可按下列各式由烧成车间的生产能力求出工厂的生产能力。
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水泥小时产量
Gh=
100?p100?d?e Qh
=(100-3)/(100-11.82-3.88)×127.15 =146.30 （t/h）
水泥日产量 Gd = 24Gh=24×146.30=3511.33t/d
水泥年产量 Gy = 8760ηGh =8760×0.82×146.30=1050941.357（t/y） 2.3.3 燃材料消耗定额的计算
原料消耗定额
① 考虑煤灰掺入时，1t熟料的干生料理论消耗量
KT?100?S100?I 2-15
式中 KT-----干生料理论消耗量（t/t熟料）； I-----干生料的烧失量(%)；
S-----煤灰掺入量，以熟料百分数表示(%)。
将数值代入公式如下：KT=(100- 2.86)/(100-35.558)=1.507 ② 考虑煤灰掺入时，1t熟料的干生料消耗定额：
K生?100KT100?P生 2-16
式中 K生-----干生料消耗定额（t/t熟料）；
P生-----生料的生产损失(%)，回转窑有电收尘时3～5%；回转窑无收尘设备时6～10%；取3%。
将数值代入公式如下：K生 =100×1.507/(100-3)=1.554（t/t.ck） ③ 各种干原料消耗定额
K原=K生X 2-17
式中 K原-----某种干原料的消耗定额（t/t熟料）； K生-----干生料消耗定额（t/t熟料）； X-----干生料中该原料的配合比(%)。
将数值代入公式如下：石灰石81.52%∶砂页岩15.44%∶铁粉3.04%。
K石灰石=1.554×81.52%=1.2668（t/t-ck）
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