西南科技大学本科生毕业论文 表3-6 生料的化学成分（%）
原料 名称 石灰石 粘土 铁粉 生粉
81.00 34.555 1.960 16.00 0.843 3.00 100
—— 35.398
11.240 1.033
0.251 2.355 0.346
0.154 0.877 1.448 2.479
43.035 0.226 0.106 43.367
0.462 0.147 0.003 0.612
—— 0.010 0.030 0.040
80.417 15.882 2.966 99.081
配比
Loss
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
SO3
∑
14.233 2.952
3、灼烧生料中化学成分的计算：
如果不考虑生产损失，则干燥原料的质量应等于生料的质量，生料的物理水蒸发以后处于干燥状态，去掉烧失量以后，生料处于灼烧状态，灼烧生料中各化学成分应等于干燥生料除以（100-烧失量）x100%,
100既：灼烧生料=3生料中各氧化物含量
100?Loss100如灼烧生料中氧化硅的含量 =314.233 = 22.031,灼烧生料中的
100?35.398其他氧化物的含量依次用这种计算方法的计算结果如下表：
表3-7 灼烧生料化学成分表
氧化物
SiO2
Al2O3 4.570
Fe2O3 3.837
CaO 67.129
MgO 0.947
SO3 0.062
∑ 98.576
灼烧生料 22.031
4、熟料成分的计算：
煤灰的掺入量在（1）中已经计算出GA=2.57%那么灼烧生料配合比为100%-2.57%=97.43% 在这个配合比下计算孰料中各氧化物化学成分由公式：熟料化学成分=灼烧生料中氧化物含量3（1-GA）+煤灰中相应氧化物含量3GA即等于生料氧化物含量397.43% + 煤灰氧化物含量32.57%，由此求得的孰料化学成分如下表3-8：
5.该配合比下的熟料率值计算及矿物组成
KH==
CaO?1.65Al2O3?0.35Fe2O3 （IM≧0.64）
2.8SiO265.365?1.65?5.441?0.35?3.855
2.8?22.923=0.86
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西南科技大学本科生毕业论文 表3-8 孰料的化学成分表
项 目 灼烧生料3（100-GA） 煤灰成分3GA 熟料成分
2.57 100
1.515 22.923
1.000 5.441
0.126 3.855
0.136 65.365
0.034 0.954
0.001 0.062
2.812 98.600
97.43
21.408
4.441
3.629
65.229
0.920
0.061
95.688
比例
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
SO3
∑
SM=
22.923SiO2= =2.47
Fe2O3+Al2O33.855?5.441IM=
Al2O35.441==1.41 Fe2O33.855C3S=3.8SiO2(3KH?2)=3.83（330.858-2）322.923% =50.00% C2S==8.60SiO2（1-KH）=8.60 322.923%3(1-0.858) =27.99% C3A=2.65(Al2O3?0.64Fe2O3)=2.653（5.441-0.6433.855）%=7.88%
C4AF=3.04Fe2O3=3.0433.855% =11.72%
KH值偏低，SM和 IM也偏低，孰料矿物中C3S较低 ，说明石灰石质原料掺量偏低，应适当增加石灰石的配比。 3.1.2.4干燥原料配合比调整
1、鉴于第一次配料结果石灰饱和系数偏低，C3S 过少，C2S偏多，铝率和硅率也有一定的偏差，现对原料配比进行如下调整：
表3-9 干燥原料调整配比 （%）
石灰石 81.78
粘土 15.90
铁粉 2.32
2、生料的各化学成分计算：
按照前面的计算方法得到原料带入白生料中各氧化物百分含量结果如下3-10表：
3、灼烧生料中化学成分计算：
100根据灼烧生料=3生料中各氧化物含量 ，灼烧生料中的其他氧化物
100?Loss的含量依次计算结果如下3-11表：
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西南科技大学本科生毕业论文 表3-10 调整配合比后生粉的化学成分（%）
原料名称 石灰石 粘土 铁粉 生粉
配比
Loss
SiO2 1.979 11.17 0.798 13.947
Al2O3 0.254 2.340 0.267 2.861
Fe2O3 0.155 0.872 1.120 2.147
CaO 43.450 0.224 0.082 43.756
MgO 0.466 0.146 0.002 0.614
SO3 —— 0.010 0.023 0.033
∑ 81.189 15.599 2.294 99.082
81.78 34.887 15.90 2.32 100
0.838 —— 35.725
表3-11 调整配合比后灼烧生料化学成分表（%）
氧化物
SiO2
Al2O3 4.452
Fe2O3 3.340
CaO 68.076
MgO 0.956
SO3 0.052
∑ 98.576
灼烧生料 21.700
4、熟料化学成分的计算：
煤灰的掺入量GA=2.57%，灼烧生料配合比为100%-2.57%=97.17% 由熟料化学成分=灼烧生料中氧化物含量3（1-GA）+煤灰中相应氧化物含量3GA即等于生料氧化物含量397.43% + 煤灰氧化物含量32.57%，由此求得的调整配合比后孰料化学成分如下3-12表：
表3-12 调整配合比孰料化学成分表（%）
项 目 灼烧生料3（100-GA） 煤灰成分3GA 熟料成分
2.57 100
1.375 22.517
0.908 5.246
0.114 3.368
0.124 66.450
0.033 0.962
0.001 0.051
2.555 98.594
97.43
21.142
4.338
3.254
66.326
0.929
0.050
96.039
比例
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
SO3
∑
5.调整配合比后的熟料率值计算及矿物组成
KH=
CaO?1.65Al2O3?0.35Fe2O3 （IM≧0.64）
2.8SiO2=
66.285?1.65?5.246?0.35?3.368=0.90
2.8?22.51722.517SiO2= =2.61
Fe2O3+Al2O33.368?5.246SM=
IM=
Al2O35.246==1.56 Fe2O33.36813
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C3S=3.8SiO2(3KH?2)=3.83（330.90-2）322.517% =59.385% C2S==8.60SiO2（1-KH）=8.60 322.517%3(1-0.90) =19.754% C3A=2.65(Al2O3?0.64Fe2O3)=2.653（5.326-0.6433.368）%=8.196%
C4AF=3.04Fe2O3=3.0433.368% =10.227%
KH、 SM和 IM均能达到预定值，孰料矿物中各矿物组成也符合水泥孰料矿物要求，而且MgO和SO3也在控制范围内，说明该配合比是符合的设计要求的。 3.1.2.5生料湿原料配合比的计算：
前面已经确定石灰石水分为1%，粘土水分0.8%，铁粉水分12%，湿原料=干原料1003（M为各原料的含水量），计算结果如下表： 100-M表3-13 生料湿原料质量配合比
湿原料 湿原料质量比
石灰石 82.61
粘土 16.03
铁粉 2.64
将上述质量比换算成百分比：∑=82.61+16.03+2.64=101.28
湿石灰石 = 82.61÷101.28 =81.57% 湿黏土 =16.03÷101.28 =15.83% 湿铁粉 =2.64÷101.28 =2.60% 3.1.2.6生料配合比最终确定：
表3-14 生料最终配合比表
湿原料 干燥基配比 湿原料配比
石灰石 81.78 81.57
粘土 15.90 15.83
铁粉 2.32 2.60
3.1.2.7 理论熟料煤耗：
mr=
3000q==0.1234（kg煤/kg熟料）
Qnet,ar24321式中：q ──熟料热耗（KJ/Kg熟料）；
Qnet,ar──燃料应用基低位热值，KJ/Kg燃料；
mr ── 单位熟料烧成总燃料量，Kg/Kg熟料。
3.1.2.8水泥中石膏的掺入量
d?0.2C3A?0.05C4AF?SO3(熟料中）?100%
S0（石膏中）3 14
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=
0.2?8.196?0.05?10.227?0.051?100%=4.75%
44.17式中 d ──水泥中石膏掺入量(%)。
3.2物料平衡计算
3.2.1烧成车间生产能力和工厂生产能力的计算
通过物料平衡计算可得到各种原料、燃料、材料的需要量以及从原料进厂到成品出厂各生产环节需要处理的物料量，依据这些数据可以进一步确定工厂的物料运输量、工艺设备选型以及堆场、储库等设施的规模。因而物料平衡计算是水泥厂设计必不可少的工艺计算内容之一，是主机平衡与储库平衡计算的基础与依据。
窑的孰料产量是物料平衡的计算基准，当工厂规模以水泥年产量表示时，取孰料年产量为基准，这种方法称为年平衡法，当工厂规模以孰料日产量表示时，取孰料周产量为基准，这种方法称为周平衡法，本设计中采用周平衡法计算。 1、计算所需原始数据：
①熟料日产量：5000t/d ②生料中各原料配合比：
表3-15 干燥原料调整配比 （%）
石灰石 81.78
粘土 15.90
铁粉 2.32
③物料天然水分：
表3-17 物料天然水分（%）
物料名称 天然水分(%)
石灰石 1
粘土 0.8
铁粉 12
矿渣 15
石膏 19.69
烟煤 1
④各种物料生产损失p:
表3-18 物料生成损失（%）
生产损失 石灰石 粘土 （%）
4
4
铁粉 4
生料 4
石膏 3
矿渣 3
水泥 4
煤 3
⑤熟料热耗：q=3000 kJ/kg熟料
Y⑥煤的应用基低热值：QDW＝24321 kJ/kg煤
⑦石膏掺入量d=4.75%
⑧根据GB175-2007规定，P.O水泥中混合材的掺入量为5%-20%，本设计中掺入
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