Производство минеральных вяжущих материалов

     Теплотворная  способность природного газа Косогорского месторождения  8100 Вт/кг. 
 

     3 Расчет состава сырьевой шихты 
 

     Соотношение между сырьевыми материалами  при производстве портландцемента  рассчитывают исходя из состава этих материалов и заданной характеристикой клинкера. На проектируемом заводе в г. Косогорске используем трехкомпонентную сырьевую смесь без учета присадки золы топлива. Расчет производим по КН и одному из модулей. При использовании железистой добавки (колошниковая пыль) применяем глиноземный модуль (р). Расчет сырьевой шихты производим по методике С.Д. Окорокова.  

       ПЦ -400,  г. Косогорск, КН = 1,03;  р = 1,5.

Таблица 3.1-Химический состав исходных сырьевых материалов: 

 

     1) Обозначаем соотношение компонентов в шихте как Х : У : 1 и определим Х и У по КН и р: 

     a₁ = (2,8КНS₁ + 1,65А₁ + 0,35F₁) – C₁;                                                 (3.1.1)   

     a₁ = (2,8ּ1,03ּ1,44 + 1,65ּ0,38 +  0,35ּ0,42) – 54,22 = -49,293 

     b₁ = (2,8КНS₂ + 1,65А₂ + 0,35F₂) – C₂;                                                (3.1.2)    

     b₁ = (2,8ּ1,03ּ36,9+ 1,65ּ8,91 + 0,35ּ0,58) – 44,83 = 76,495 

     с₁ = С₃ - (2,8КНS₃ + 1,65А₃ + 0,35F₃);                                                (3.1.3)    

     с₁ = 6,7 - (2,8ּ1,03ּ14,34+ 1,65ּ3,01+ 0,35ּ59,31) = - 60,383 

     а₂ = р(A₁  + F₁) – S₁;                                                                              (3.1.4)    

     а₂ = 1,5(0,38 + 0,42) – 1,44 = -0,24 

     b₂  = р(A₂ + F₂) – S₂;                                                                              (3.1.5)   

     b₂  = 1,5(8,91 + 0,58) – 36,9 = - 22,665 

     с₂ = S₃ - р(A₃ + F₃).                                                                                (3.1.6)  

     с₂ = 14,34 – 1,5(3,01 + 59,31) = -79,14

        

            с₁b₂ - с₂b₁                    а₁с₂ - а₂с₁

     х = -------------- ;           у = --------------.                                                  (3.1.7)

            a₁b₂ - а₂b₁                    a₁b₂ - а₂b₁ 

            (-60,383) ּ (-22,665) – (- 79,14) ּ (76,495)       7422,394

     х = ------------------------------------------------------ = ------------- = 6,536

           (-49,293)ּ (-22,665) – (-0,24) ּ (76,495)             1135,585 
 

             (-49,293) ּ (-79,14) – (-0,24) ּ (-60,383)        3886,548

     у = ---------------------------------------------------- = -------------- = 3,423

             (-49,293)ּ (-22,665) – (-0,24) ּ (76,495)       1135,585

     2) Состав сырьевой шихты в процентах рассчитывается по формулам: 

                                           100х         100 ּ 6,536         653,6

      первого компонента =---------- = ------------------- = ---------- =59,64 %  (3.1.8) 

                                        х+у+1    6,536+3,423+1   10,959 

                                           100у          100ּ3,423

     второго компонента = ------------ =  --------------  = 31,24 %                  (3.1.9)                     

                                        х + у + 1     10,959 

                                          100          100

    третьего компонента = ----------- = --------- = 9,12 %                            (3.1.10)                   

                                      х + у + 1    10,959 

Таблица 3.2 - Химический состав сырьевой шихты и клинкера 

 

     3) Определяем коэффициент пересчета на прокаленное вещество: 

                   100             100

     К= -------------- = --------- = 1,3563

              100- п.п.п.     73,73 

     4) Определяем расход сухого сырья на 1 т сухой сырьевой смеси:

     Известняк                  59,64 ^. 10 = 596,4 кг

     Шлак                           31,24 ^. 10 = 312,4 кг

     Колошниковая  пыль   9,12 ^. 10 = 91,2 кг

                                       ---------------------------

                                            Итого:   1000 кг

     5) Определяем расход сырья с естественной влажностью на 1 т сырьевой смеси : 

     Известняк                         596,4/(1-0,069) = 596,4/0,931 = 641 кг

     Шлак                                 312,4/(1-0,13) = 312,4/0,87 = 359 кг

     Колошниковая  пыль       91кг 

     6) Определяем расход сырья на 1 т клинкера: 

     а) расход сухого сырья: 

     (100/(100 - п.п.п.)) ^. 1000 = 1,3563ּ1000 = 1356,3 кг, из них 

     Известняк                     1356,3ּ0,5964 = 808,9 кг

     Шлак                             1356,3ּ0,3124 = 423,7 кг

     Колошниковая  пыль   1356,3ּ0,0912 = 123,7 кг

                                         -----------------------------------

                                         Итого:           1356,3  кг  

     б) расход сырья с естественной влажностью: 

     Известняк                        808,9/0,931 = 868,9 кг

     Шлак                                423,7/087 = 487 кг

     Колошниковая  пыль      123,7 кг

                                          ---------------------------------

                                           Итого:      1479,6 кг. 

     7) Определение коэффициента насыщения (КН), силикатного (n) и глиноземистого (р) модулей для сырьевой смеси: 

     Определяем (КН), который должен быть равен заданному: 
 

               C - 1,65Al₂O₃ - 0,35Fe₂O₃        46,951 – 1,65ּ3,285 – 0,35ּ5,839

     КН = -------------------------------- = ------------------------------------------  = 1,03

                             2,8 SiO₂                               2,8 ּ 13,698 
 

     определяем  силикатный и глиноземистый модули: 

                  SiO₂                    13,698                            

     n = ------------------- = ------------------ = 1,53                       

           Al₂O₃ + Fe₂O₃      3,285+5,839                       

      

                 Al₂O₃         3,285

     р =   ------------ = ---------- = 0,563

               Fe₂O₃        5,839 

     8) Сопоставляем модули клинкера и сырьевой смеси 

 

     Вывод: В результате расчета сырьевой шихты получилось, что оба модуля (n и p) меньше заданных. в этом случае для корректирования необходимо ввести кремнеземистую добавку. 
 

     4 Технологическая часть 
 

     4.1 Выбор и обоснование способа производства 

     Производство  портландцемента – сложный технологический  процесс добычи и доставки на завод  сырьевых материалов (шлака и известняка), приготовление сырьевой смеси (дробление, помол и усреднение её состава), обжига сырьевой смеси до спекания (получение клинкера), помол клинкера с гипсом (получение портландцемента).