水泥生料配料计算共26页

水泥生料配料计算原料方程法及Excel工作表设单位熟料各原料消耗量为未知数可简便地建立原料方程式，用Excel解方程式并完成配料计算。

同时还构建了有自动计算功能的配料Excel工作表。

配料计算；原料方程式；Excel工作表水泥生料配料计算有代数法、率值公式法[1]和生料化学成分比值法[2]等，都是通过建立多元一次联立方程式求解的计算方法。

本文介绍的原料方程法，方程式中未知数系数不需要推导公式计算转换，便于用微机办公软件Microsoft Excel制表计算，不仅可迅速得到计算结果，同时构建了有自动计算功能的配料Excel工作表。

1原料方程法配料计算原理1.14组分原料配料计算原燃料及要求熟料化学成分见表1。

表1符号代表原燃料和配料要求熟料的化学成分，其中原料、煤灰成分为已知化学分析数据，要求熟料4种主要氧化物成分由配料率值换算:F=(100-T)/[(2.8KH+1)(IM+1)S M+2.65IM+1.35]A=IM·FS=SM·(A+F)C=100-(T+S+A+F)式中:T一般可设为3%左右，也可根据原料配比估算；用Excel计算时可根据计算熟料的其它成分反馈修正。

设烧成1kg熟料消耗W kg石灰石、X kg粘土、Y kg铝钒土、Z kg铁粉；煤灰掺入量为g kg，g由熟料热耗和煤的低位发热值、灰分及煤灰沉落率计算求得。

根据物料平衡原理:W+X+Y+Z+g=熟料+烧失量按同类氧化物平衡，由上式整理出:S1W+S2X+S3Y+S4Z=S-S5gA1W+A2X+A3Y+A4Z=A-A5gF1W+F2X+F3Y+F4Z=F-F5gC1W+C2X+C3Y+C4Z=C-C5g令:ds=S-S5g，d A=A-A5g，d F=F-F5g，d C=C-C5g上式又可写成:S1W+S2X+S3Y+S4Z=dsA1W+A2X+A3Y+A4Z=d AF1W+F2X+F3Y+F4Z=d FC1W+C2X+C3Y+C4Z=d C这组以单位熟料各原料消耗量为未知数的四元一次联立方程式，可称为原料方程式，它反映了“在不考虑生产损失的情况下，原料及掺入熟料煤灰携带的氧化物在烧成中变成熟料的相应氧化物”，方程式中未知数W、X、Y、Z系数无需推导公式计算转换，分别是各原料中4种主要氧化物成分，解方程式得出单位熟料各原料消耗量，由各原料消耗量可方便地换算成配比: W+X+Y+Z=R石灰石=(W/R)×100%；粘土=(X/R)×100%；铝钒土=(Y/R)×100%；铁粉=(Z/R)×100%。

水泥配料及工艺平衡计算生料配料计算方法很多, 有代数法、图解法、尝试误差法(包括递减试凑法)、矿物组成法、最小二乘法、电子计算机法等。

生料配料的基本程序如下:(1) 取原料的化学成分、煤的工业分析和灰分的化学成分数据。

(2) 确定熟料组成, 设定熟料率值, 新型干法生产的熟料率值一般控制在: KH=0.90±0.02，SM(n) =2.6±0.1, IM (P) =1.6±0.1。

(3) 计算煤灰入量, 新型干法生产煤灰掺入量按100%计算。

(4) 计算干燥原料配合比。

(5) 计算湿原料的配合比。

(6) 验算。

目前常采用计算机进行配料, 只需将已知和设定数值输入计算机即可获得所需配料数据。

在手头没有计算机时可以采用入工原料, 下面就介绍”尝试误差法”和“微机计算法”,并以案例说明。

2.1.1 尝试误差法这种计算方法很多,但原理都相同。

其中一种方法是:先按假定的原料配合比计算熟料组成, 若计算结果不符合要求.则调整原料配合比, 再进行重复计算, 直至符合要求为止。

另一种方法是从熟料化学成分中依次递减假定配合比的原料成分，试凑至符告要求为止(又称递减试凑法)。

现举倒说明如下:已知原料、燃料的有关数据如表2-1、表2-2 所示, 假设用窑外分窑以三种原料配合进行生产, 已知熟料的三个率值为:KH=0.89,n=2.1,P=1.3,单位熟料热耗为3350kJ/kg, 试计算原料的配合比。

表2-1中的化学分析数据总和往往不等于100%,这是由于某些物质没有分析测定,因而通常小于100%, 但不必换算为100%。

此时, 可以加上其他一项补充为100%。

有时,分析总和大于100%,除了没有分析测定的物质以外,大多是由于该种原、燃料等,特别是一些工业废渣，含有一些低价氧化物。

如FeO,甚至金属Fe等,经分析时燃烧后，被氧化为Fe2O3等增加了质量所致,这与熟料燃烧过程相一致,固此,也可以不必换算。

水泥配料计算1 配料计算的目的和意义（1）意义配料计算是根据原料化学成分和所制备的水泥成分等计算各种原料的需要量。

配合料制备就是按照配方配制并加工原料，使之符合材料高温烧制要求。

配料基数按是水泥乃至各种无机非金属材料新品种研制和圣战必不可少的工艺过程。

配方计算也是后续水泥生产工艺参数的预测，配合料制备则直接影响水泥的熟料成分和性能。

（2）目的1.进一步掌握配料计算的方法；2.初步掌握配料制备方法和步骤；3.了解影响配合料均一性的因素。

2率值确定①原料组成和煤的工业分析及煤的元素分析资料如下表表1 原料、燃料化学成分料、燃料化学成分%表2 原、燃料水分%表3 煤的工业分析及熟料热耗②煤灰掺入量由表3得煤的低位发热量：Q Y=24370 kJ/kg熟料假设熟料热耗为3139kJ/kg熟料，煤灰沉落率为100%，则煤灰掺入量GA =YYQSqA100=23580100%10068.223150⨯⨯⨯=3.41%上式中，q为煤耗，A Y为煤的灰分，S为煤灰沉落率③选定熟料各率值KH=0.89±0.02 SM=2.5±0.1 IM=1.5±0.1④要求熟料化学成分设Σ=97.5%W(Fe2O3)=35.16.2)1)(18.2(++++∑IMIMKH=35.15.16.25.2)15.1)(189.08.2(%5.97+⨯+⨯++⨯=3.6%W(Al2O3)= IM W(Fe2O3)=1.5⨯3.60%=5.4%W(SiO2)= SM（W(Fe2O3)+ W(Al2O3)）=2.45⨯（3.60%+5.4%）=22.5%W (CaO)= ∑-W(Fe2O3)- W(Al2O3)- W(SiO2)=66.0%⑤累加试凑配合比以100㎏熟料为基准，列累加试凑表，见下表累加试凑表（%）石灰石=100706.101/)8.2128(⨯-=123.10㎏ 黏土=100706.101/27⨯=26.55㎏ 铁粉=100706.101/)6.39.0(⨯+=0.97㎏ 铝粉=100706.101/9.0⨯=0.88㎏ ⑦生料中干原料的配合比：石灰石=%100)88.097.055.2610.123/(10.123⨯+++=81.25% 硬砂岩=%100)88.097.055.2610.123/(55.26⨯+++=17.52% 硫酸渣=%100)88.097.055.2610.123/(97.0⨯+++=0.64% 铝矾土=%100)88.097.055.2610.123/(88.0⨯+++=0.59%。

水泥厂的生料配料一水泥生产原料种类及大致用量1 主要原料：1钙质原料：以碳酸钙为主要成分的原料，是水泥孰料中CaO的主要来源。

一顿孰料需1.4-1.5吨石灰质干原料，在生料中月占80%左右。

2硅铝质原料：含碱和碱土的铝硅酸盐，主要成分为SiO2，其次为AI2O3，少量Fe2O3，是水泥孰料中SiO2,AI2O3,Fe2O3的主要来源。

一吨熟料约需0-3~0.4吨粘土质原料，在生料中占11~17%。

2 生料定义：由石灰质原料、粘土质原料、少量校正原料（有时还加入矿化剂、晶种等，立窑生产时还要加煤）按比例配合，粉磨到一定细度的物料。

3 生料分类：生料粉和生料浆两种。

（1）料粉：干法生产用的生料。

一般水分≤1%。

据生料中是否含煤又分为三种：白生料：出磨生料中不含煤。

干法回转窑及采用白生料法煅烧的立窑用。

黑生料：出磨生料中含有煅烧所需的全部煤。

采用全黑生料法煅烧的立窑用。

半黑生料：出磨生料中只含有煅烧所需煤的一部分。

采用半黑生料法煅烧的立窑用。

（2）生料浆：湿法生产所用的生料。

一般含水分32%~40%左右。

二配料的原则（率值）及对熟料质量的影响1、配料定义：根据水泥品种、原燃料品质、工厂具体生产条件等选择合理的熟料矿物组成或率值，并由此计算所用原料及燃料的配合比，称为生料配料，简称配料。

2、配料的目的：根据原料资源情况，进行合理的配料，从而尽可能地充分利用矿山资源确定个原料的配比。

计算全厂的物料平衡，作为全厂工艺设计主机选型的依据。

确定原料消耗比例改善物料易磨性和生料的易烧性，为窑磨创造良好的操作条件，达到优质，高产，低消耗的生产目的。

3 配料应遵循的基本原则：（1）烧出的熟料具有较高的强度和良好的物理化学性能。

（2）配制的生料易于粉磨和煅烧；（3）生产过程易于控制，便于生产操作管理，尽量简化工艺流程。

并结合工厂生产条件，经济、合理地使用矿山资源。

4 配料计算中的常用基准1、干燥基准：用干燥状态物料（不含物理水）作计算基准，简称干基。

“水泥生料制备技术”课程任务书院（系）材料工程系班级水泥112 部门任务四任务下达日期： 2012 年 05 月 11 日任务完成日期： 2012 年 05 月 25 日任务题目：生料的配料主要内容和要求：内容：根据硅酸盐水泥性能的要求，利用所选择的原料，合理选择生料配料方案，进行配料计算，为后续熟料煅烧过程中各种物理化学反应的顺利进行提供保障，并能降低煅烧过程的热耗，提高熟料的产量和质量。

要求1、合理选择选择配料方案熟料矿物组成及率值2、配料计算利用“第一任务原料的选择”中本组所选择的原料编制excel配料计算表3、实施配料方案。

利用“2”中编制的配料计算表完成“1”中所选择配料方案。

4、技术经济要求。

描述配料对粉磨电耗，熟料煅烧的影响。

指导教师签字：胡家林备注：第二组提交立磨图片（至少50张）均化好的生料就要进入下个生产环节，即哦你改过定量设备进入生料磨进行粉磨，而粉磨好的生料将要进行煅烧，如何使煅烧质量容易控制，烧出好的孰料，那么配料计算必不可少。

下面将对配料过程进行演算并选择定量喂料设备。

一、配料方案1、设计孰料率值：KH=0.9±0.02n=2.5±0.1p=1.7±0.1热耗：3150kj/kg Qnet,ar=25978kj/kg2、原料与煤灰的化学组成3、煤的工业分析二、配料计算1、运用尝试误差法在Excel表计算出了配料比为：则原料经过配料比后的加入量（%）为：所以干基生料为：2、孰料中煤灰掺入量（%）则孰料中掺入煤灰的各氧化物组成名称Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 K2O Na2O Cl-煤灰 3.12 1.62 0.86 0.31 0.17 0.05 0.0682 0.0277 0.0137 0.0000 根据算出的煤灰掺入量，灼烧生料的加入量（%）为：100-3.12=96.88所以孰料中灼烧基占的各氧化物组成为:名称Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 K2O Na2O Cl-灼烧生料0 20.70 4.65 2.93 66.95 2.71 0.4307 0.4988 0.0908 0.02603、孰料成分为：灼烧基+煤灰掺入量名称配料比 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 K2O Na2O Cl-灼烧生料96.88 20.05 4.50 2.84 64.87 2.63 0.4172 0.4833 0.0880 0.0251 煤灰 3.12 1.62 0.86 0.31 0.17 0.05 0.0682 0.0277 0.0137 0.0000 熟料100 21.67 5.36 3.15 65.04 2.68 0.4855 0.5110 0.1017 0.02514、计算湿基配合比原料设定水分量% 湿原料质量配料比湿原料质量百分比石灰石 1.00 81.41 80.43砂页岩 3.00 9.90 9.78粉煤灰0.50 8.14 8.04铁矿石 4.00 1.77 1.75101.22三、率值计算1、石灰石饱和系数2、硅率3、4、三率值与给定率值比较可以看出三率值符合要求，说明配料比比较合适四、定量喂料设备的选择1、依据根据：被运物料的性质、所需的通过能力和存仓能力。

水泥工艺生产硅酸盐水泥的原料及配料计算硅酸盐水泥是一种重要的建筑材料，主要由硅酸盐矿物和水泥熟料组成。

硅酸盐矿物是硅酸盐水泥的主要原料，常见的有石灰石、粘土和煤矸石等。

下面将详细介绍硅酸盐水泥的原料及配料计算。

1.石灰石石灰石主要是由石灰石矿石（CaCO3）组成，含有较高的CaO含量，是硅酸盐水泥的重要原料之一、一般情况下，硅酸盐水泥中石灰石的含量约为80%左右。

为了确定所需的石灰石用量，可以通过以下计算公式进行计算：所需石灰石用量（t）=水泥产量（t）×石灰石所占比例×1.752.粘土粘土是硅酸盐水泥中的另一重要原料，常用的有黏土、泥质黏土和粘土矿石等。

粘土中含有的Al2O3和SiO2等成分有助于提高硅酸盐水泥的硬化速度和强度。

一般情况下，硅酸盐水泥中粘土的含量约为15%左右。

粘土的用量计算可以通过以下公式进行估算：所需粘土用量（t）=水泥产量（t）×粘土所占比例×2.03.煤矸石煤矸石是一种常见的辅料，可以用来调整水泥的化学成分和矿物组成。

煤矸石中通常含有较高的SiO2、Al2O3和Fe2O3等含量，可以提供硅酸盐和氧化铁等重要组分，同时调整硅酸盐水泥的矿物组成和硬化特性。

煤矸石的用量一般根据实际需要进行确定，通常在2%～10%之间。

4.配料计算根据硅酸盐水泥的成分要求，可以根据石灰石、粘土和煤矸石的含量进行配料计算。

以1吨水泥产量为例，假设硅酸盐水泥中石灰石、粘土和煤矸石的含量分别为80%、15%和5%:所需石灰石用量=1×80%=0.8t所需粘土用量=1×15%=0.15t所需煤矸石用量=1×5%=0.05t按照以上比例进行配料，即可得到1吨硅酸盐水泥的原料配比。

一、物料平衡式：（不考虑生产损失） 1、干石灰石+干粘土+干铁粉=干生料2、灼烧石灰石+灼烧粘土+灼烧铁粉=灼烧生料=熟料3、灼烧生料+煤灰（掺入熟料中的）=熟料4、熟料的率值 KH=(C-1.65*A-0.35F)/2.8S SM=S/(A+F) IM=A/F 2.5 熟料的率值 一、石灰饱和系数： 公式：KH=232328.235.0065.1SiO O Fe Al CaO --意义：水泥熟料中的总CaO 含量扣除饱和酸性氧化物所需要的氧化钙后，所剩下的与二氧化硅化合的氧化钙的含量与理论上二氧化硅全部化合成硅酸三钙所需要的氧化钙含量的比值。

简言之。

KH 表示熟料中二氧化硅被氧化钙饱和成硅酸三钙的程度。

取值：0.87~0.96二、硅 率:公式: n(SM)= 含义: 反映了熟料中硅酸盐矿物、熔剂、矿物的相对含量。

取值： 三、铝 率:公式: p(IM)=3232O Fe O Al含义：说明熟料中C3A 、C4AF 的相对含量。

反映液相的性质。

(C3A 产生的液相粘度大；C4AF 产生的液相粘度小.) 取值：0.9~1.9 配料计算 配料方法1、尝试误差法先按假定的原料配合比计算熟料的组成。

若计算结果不符合要求，则调整原料的配合比再进行重复计算直至符合要求为止。

2、递减试凑法从假定的熟料化学成分中依次递减假定配分比的原料组分，试凑至符合要求为止。

3、酸碱滴定法根据已确定的生料碳酸盐滴定值和实际测得石灰石、粘土的滴定值按规定的公式作简单的计算，较快地得出各种原料的配合比 4、烧失量法水泥生料的烧失量一般为34～36%。

预先确定的生料烧失量数，按实测石灰石烧失量及实测粘土烧失量，计算原料的配合比。

配料计算实例已知原料、燃料的有关分析数据如表4－10、4－11，假设用窑外分解窑以三种原料配合进行生产，要求熟料的三个率值为：KH ＝0.89±0.02、SM ＝2.1±0.1、IM ＝1.3±0.1，单位熟料热耗为q=3350kj/kg 熟料，试计算原料的配合比。

一、物料平衡式：（不考虑生产损失） 1、干石灰石+干粘土+干铁粉=干生料2、灼烧石灰石+灼烧粘土+灼烧铁粉=灼烧生料=熟料3、灼烧生料+煤灰（掺入熟料中的）=熟料4、熟料的率值 KH=(C-1.65*A-0.35F)/2.8S SM=S/(A+F) IM=A/F 2.5 熟料的率值 一、石灰饱和系数： 公式：KH=232328.235.0065.1SiO O Fe Al CaO --意义：水泥熟料中的总CaO 含量扣除饱和酸性氧化物所需要的氧化钙后，所剩下的与二氧化硅化合的氧化钙的含量与理论上二氧化硅全部化合成硅酸三钙所需要的氧化钙含量的比值。

简言之。

KH 表示熟料中二氧化硅被氧化钙饱和成硅酸三钙的程度。

取值：0.87~0.96二、硅 率:公式: n(SM)= 含义: 反映了熟料中硅酸盐矿物、熔剂、矿物的相对含量。

取值： 三、铝 率:公式: p(IM)=3232O Fe O Al含义：说明熟料中C3A 、C4AF 的相对含量。

反映液相的性质。

(C3A 产生的液相粘度大；C4AF 产生的液相粘度小.) 取值：0.9~1.9 配料计算 配料方法1、尝试误差法先按假定的原料配合比计算熟料的组成。

若计算结果不符合要求，则调整原料的配合比再进行重复计算直至符合要求为止。

2、递减试凑法从假定的熟料化学成分中依次递减假定配分比的原料组分，试凑至符合要求为止。

3、酸碱滴定法根据已确定的生料碳酸盐滴定值和实际测得石灰石、粘土的滴定值按规定的公式作简单的计算，较快地得出各种原料的配合比 4、烧失量法水泥生料的烧失量一般为34～36%。

预先确定的生料烧失量数，按实测石灰石烧失量及实测粘土烧失量，计算原料的配合比。

配料计算实例已知原料、燃料的有关分析数据如表4－10、4－11，假设用窑外分解窑以三种原料配合进行生产，要求熟料的三个率值为：KH ＝0.89±0.02、SM ＝2.1±0.1、IM ＝1.3±0.1，单位熟料热耗为q=3350kj/kg 熟料，试计算原料的配合比。

水泥生料配料计算的新方法(2011-06-16 22:10:23)转载▼标签：水泥配料生料配料配料计算方法简化水泥生料配料计算的新方法0 引言水泥生料配料计算的方法很多，目前应用较广的是率值公式法，但率值公式法要进行验算，尤其三组分配料计算往往需要计算符合KH、n的配料公式，又要计算符合KH、P的配料公式，然后再取平均值。

而生料化学成分比值法是根据原燃材料的化学成分和要求的三个率值计算出化学成分的比值，再计算出配料公式系数，代入配料公式一次可求得生料的准确配比，计算的三个率值与原燃料相适应时，均在设计范围内(如KH±0.02、n±0.1、P±0.1)，即同时满足三个率值的要求，方法较简单，结果较准确，如计算过程无误，可减少验算的步骤。

本方法适用于立窑的三、四组分黑生料的配料计算，对单掺矿化剂、复合矿化剂或不掺矿化剂均适用。

1 配料公式的推导1.1 原燃材料化学成分以Li、Si、Ai、Fi、Ci和Mi代表所用原燃材料化学成分。

煤的灰分为A、发热量为Q。

参照率值公式法，煤灰的化学成分换算成煤的化学成分的公式：1.2 配料公式的推导假设在100kg全黑生料中，石灰石、粘土、铁粉、校正原料、萤石、石膏、干燥煤的重量比分别为：r石、r土、r铁、r校、r萤、r膏、r煤。

1.2.1 推算黑生料化学成分(％)因为r石=100－(r土＋r铁＋r校＋r萤＋r膏＋r煤) 整理得：同理得：1.2.2 设定生料化学成分的比值令因为：所以：又因为：所以：因为：所以：将黑生料化学成分C生、S生代入 ,并整理得：a土r土＋a铁r铁＋a校r校=A－a萤r萤－a膏r膏－a煤r煤(1)式中系数：ai =(C石－KS.S石)－(Ci－KS.Si)i对应粘土、铁粉、校正原料、萤石、石膏、干燥煤,以下同。

A=100(C石－KS.S石)将C生、F生代入并整理得：b土r土＋b铁r铁＋b校r校=B－b萤r萤－b膏r膏－b煤r煤(2)式中：bi =(C石－KF.F石)－(Ci－KF.Fi)B=100(C石－KF.F石)将C生、A生代入并整理得：d土r土＋d铁r铁＋d校r校=D＋d萤r萤＋d膏r膏＋d煤r煤(3)式中：di =(C石－KA.A石)－(Ci－KA.Ai)D=100(C石－KA.F石)现将掺复合矿化剂四组分配料公式归纳为：a土r土＋a铁r铁＋a校r校=A－a萤r萤－a膏r膏－a煤r煤b土r土＋b铁r铁＋b校r校=B－b萤r萤－b膏r膏－b煤r煤d土r土＋d铁r铁＋d校r校=D-d萤r萤-d膏r膏-d煤r煤当r萤、r膏为0时,为不掺矿化剂的四组分配料公式。

绵阳职业技术学院水泥生料制备《水泥项目报告书》第五组项目负责人：黄鹏成员：古世兴龚政赵逸凡阙园何儿古“水泥生料制备技术”课程任务书院（系）材料工程系班级水泥141 部门任务四任务下达日期：2015 年05 月11 日任务完成日期：2015 年05 月25 日任务题目：生料的配料主要内容和要求：内容：根据硅酸盐水泥性能的要求，利用所选择的原料，合理选择生料配料方案，进行配料计算，为后续熟料煅烧过程中各种物理化学反应的顺利进行提供保障，并能降低煅烧过程的热耗，提高熟料的产量和质量。

要求1、合理选择选择配料方案熟料矿物组成及率值2、配料计算利用“第一任务原料的选择”中本组所选择的原料编制excel配料计算表3、实施配料方案。

利用“2”中编制的配料计算表完成“1”中所选择配料方案。

4、技术经济要求。

描述配料对粉磨电耗，熟料煅烧的影响。

指导教师签字：胡家林均化好的生料就要进入下个生产环节，即进入定量设备进入生料磨进行粉磨，而粉磨好的生料将要进行煅烧，如何使煅烧质量容易控制，烧出好的孰料，那么配料计算必不可少。

下面将对配料过程进行演算并选择定量喂料设备。

一．配料方案1、设计孰料率值：KH=0.89±0.02 n=2.5±0.1 p=1.7±0.1热耗29820KJ/Kg Q net,ar=22998kj/kg2、原料与煤灰的化学组成3、煤的工业分析根据算出的煤灰掺入量，灼烧生料的加入量（%）为：1、运用尝试误差法在Excel表计算出了配料比为：则原料经过配料比后的加入量（%）为：2、 孰料中煤灰掺入量（%） 则孰料中掺入煤灰的各氧化物组成L-100A=灼烧基3、孰料成分为：灼烧基+煤灰掺入量4、计算湿基配合比ω-100100干基成分湿基成分⨯=57.252.358.562.22=+=+=FC AC SCSM 50.152.328.5===FC ACIM可以看出三率值符合要求，说明配料比比较合适四、技术经济要求1影响因素与结果分析1.1配煤量实际生产中，全黑生料的配煤量一般都在10%～20%之间。