水泥生料四组分配料计算方法

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。

简明、精确的水泥生料配料计算方法—率值关系法赵东镐(吉林市建材总厂　132021)(上接第2期)5　配料计算实例以某立窑水泥厂复合矿化剂、半黑生料煅烧工艺为配料计算实例。

5.1　列出给定条件,求三组分石灰饱和系数,将原料化学成分折算为灼烧基 (1)、原燃材料化学成分、煤工业分析结果,见表5.1-1表5.1-1 原燃材料化学成分(%)和煤工业分析结果名称Loss SiO 2Al 2O 3Fe 2O 3CaO SO 3Ca F 2石灰石粘土铁粉萤石石膏入磨煤灰入窑煤灰40.877.342.393.4821.874.0163.0021.7325.271.3162.3452.04 1.2515.687.081.300.6919.2931.010.765.9360.000.840.195.646.2951.003.513.990.6032.197.763.5938.4458.44煤工业分析结果M 'ar= 4.00%,M 'ad=0.80%,A 'ad=64.66%,Q 'net,ad =8.86K J /Kg ;M"ar=5.00%,M"ad=1.00%,A"ad =23.34%,Q"net,ad =25.50K J/Kg .表中:M 'ar 、M"ar —入磨煤、入窑煤收到基水分,%; M 'ad 、M"ad —入磨煤、入窑煤空气干燥基水分,%; A 'ad 、A "ad—入磨煤、入窑煤空气干燥基灰分,%; Q 'net ,ad 、Q "net ,ad—入磨煤、入窑煤空气干燥基低位发热量,KJ /kg (2)、熟料三率值期望值及其计算指示域、热耗、烧失量、SO 3、Ca F 2和游离CaO 的百分含量,见表5.1-2。

表5.1-2 KHq ±ΔK Hq SMq ±ΔSMq IMq ±ΔIMq Q 'Q"L S -'F -'fc0.94±0.012.0±0.11.3±0.11.003.000.502.00 1.002.00表中:Q ',Q"—入磨煤、入窑煤的熟料热耗K J/Kg;　L 、S -'、F -'、fc —熟料的Loss 、SO 3、Ca F 2和游离CaO 百分含量,% (3)、三组分的石灰饱和系数、原料化学成分折算为灼烧基,见表5.1-3。

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。

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。

硅酸盐水泥生料配料调整计算及配料计算方法一、硅酸盐水泥生料配料调整计算1、硅酸盐水泥生料配料调整计算的基本原理硅酸盐水泥生料配料调整计算是根据硅酸盐水泥的特性，结合生料的特性，综合考虑水泥的性能要求，确定合理的生料配料比例，以达到节约成本、提高水泥性能的目的。

2、硅酸盐水泥生料配料调整计算的基本步骤（1）确定水泥的性能要求，包括水泥的强度等级、抗渗性能、抗碱性能等；（2）确定生料的特性，包括生料的粒度分布、抗压强度、抗渗性能、抗碱性能等；（3）根据水泥的性能要求和生料的特性，确定合理的生料配料比例；（4）根据生料配料比例，计算出各种生料的用量；（5）根据计算出的生料用量，确定水泥生料的配料比例。

二、硅酸盐水泥生料配料计算方法1、硅酸盐水泥生料配料计算的基本原理硅酸盐水泥生料配料计算是根据硅酸盐水泥的特性，结合生料的特性，综合考虑水泥的性能要求，确定合理的生料配料比例，以达到节约成本、提高水泥性能的目的。

2、硅酸盐水泥生料配料计算的基本步骤（1）确定水泥的性能要求，包括水泥的强度等级、抗渗性能、抗碱性能等；（2）确定生料的特性，包括生料的粒度分布、抗压强度、抗渗性能、抗碱性能等；（3）根据水泥的性能要求和生料的特性，确定合理的生料配料比例；（4）根据生料配料比例，计算出各种生料的用量；（5）根据计算出的生料用量，确定水泥生料的配料比例；（6）根据配料比例，计算出各种生料的用量；（7）根据计算出的生料用量，确定水泥生料的配料比例；（8）根据配料比例，计算出各种生料的用量；（9）根据计算出的生料用量，确定水泥生料的配料比例；（10）根据配料比例，计算出各种生料的用量；（11）根据计算出的生料用量，确定水泥生料的配料比例；（12）根据配料比例，计算出各种生料的用量；（13）根据计算出的生料用量，确定水泥生料的配料比例；（14）根据配料比例，计算出各种生料的用量；（15）根据计算出的生料用量，确定水泥生料的配料比例；（16）根据配料比例，计算出各种生料的用量；（17）根据计算出的生料用量，确定水泥生料的配料比例；（18）根据配料比例，计算出各种生料的用量；（19）根据计算出的生料用量，确定水泥生料的配料比例；（20）根据配料比例，计算出各种生料的用量；（21）根据计算出的生料用量，确定水泥生料的配料比例；（22）根据配料比例，计算出各种生料的用量；。

实验创新与训练用Excel进行新型干法水泥生产的配料计算摘要：在水泥生产中 配料计算是根据物料平衡及熟料的率值 最终确定各种材料的混和比的过程。

传统的尝试误差法其普遍的特点是手工计算 过程繁琐。

现在随着计算机的普及 可以运用办公软件中的excel进行配料计算 这样就极大地提高了配料计算的效率。

关键词：水泥，配料计算，规划求解1创新背景制造水泥熟料的主要原料是石灰石(主要提供氧化钙)、黏土或砂岩(主要提供氧化硅、氧化铝)、铁矿石或硫酸渣(主要提供氧化铁)。

为了准确地控制熟料的矿物组成，这些原料必须按一定的配比进行混合、粉磨。

配料计算的任务就是:(1)根据水泥品种、原燃料条件、生料制备与熟料煅烧工艺确定水泥熟料的率值;(2)求出合乎熟料率值要求的原料配合比。

对于新型干法水泥生产工艺，水泥熟料率值大致为：KH=0.88～0.9l SM=2.4～2.7 IM=1.4～1.8 根据确定的率值、窑系统的热耗、原煤的热值和灰分，利用配料计算方法可以求出各原料的比例。

配料计算方法有尝试误差法、递减试凑法、图解法、矿物组成法等。

各种方法各有优缺点，但同时存在计算过程繁复、计算工作量大、结果精度不高等问题。

2.创新目标随着计算机技术的普及和应用，现在可以通过计算机程序方便地进行配料计算。

各个水泥厂一般都有各种不同来源和版本的计算机配料程序。

其实通过应用微软的EXCEL软件可以不必编写一行程序就可以方便地进行配料计算。

3.具体方案3.1准备工作(1)检查微软的EXCEL是否安装了"规划求解"宏。

在安装微软各种版本的Office时，默认安装情况下，不会在ExCeel中安装"规划求解"宏。

因此应加装该选项。

方法是:运行EXCEL，点击菜单"工具"，选择"加载宏"，在弹出的窗口中选择"规划求解"，按"确定"(见图3-1)。

【关键字】方法硅酸盐水泥生料配料调整计算及配料计算方法刘玉兵赵鹰立游良俭中国建筑材料科学研究院水泥新材所，北京摘要：水泥熟料的性能主要取决于熟料的矿物组成。

而熟料的矿物组成又是由熟料的配料方案决定的。

因此，熟料的配料方案是保证水泥质量的基础。

当生料三率值不符合设定值时，通过加入或减去粘土和铁粉，使三率值符合设定值要求。

设生料磨入磨物料总流量为H，将粘土和铁粉量分别增加X和Y后(X、Y可为负值表示减去)，生料率值则符合设定值。

在原配料方案的基础上，加入X粘土和Y铁粉，则调整后新的生料三率值可以满足其设定值要求。

由于X和Y的代数和一般不为0，故生料磨的产量要发生变化，对于黑生料，煤的配比也将发生变化。

为维持生料磨台时产量和配煤的恒定，应对各原料的配比及流量进行校正。

利用Excell表格进行生料配比调整计算和生料配料计算，简洁而直观，但目前的工作还停留在理论推导和公式计算上，尚没有进行工业性生产验证。

因此，在实际水泥生料控制中的调整效果有待于实践检验。

关键词：水泥生料；配料调整1、前言水泥熟料的性能主要取决于熟料的矿物组成和熟料的岩相结构。

而熟料的矿物组成和熟料的岩相结构又是由熟料的配料方案和窑的煅烧过程决定的。

因此，熟料的配料方案是保证水泥质量的基础。

为了获得符合性能要求的水泥熟料，首先要设计熟料的矿物组成，然后再根据原料的化学成分确定所用原料的配合比，以获得可煅烧成矿物组成符合要求的熟料所需的生料，确定原料的配合比的过程称为生料的配料计算。

由于熟料的质量既依赖于熟料中主要矿物成份的质量分数，又依赖于熟料中四种主要矿物的合理搭配，而熟料矿物组成的绝对值受原料和煤灰中硅、铁、铝、钙四元素之和的制约，因此，熟料中四种主要矿物的相对比率更有实际意义。

常用熟料的三率值来表征熟料的质量，因此，配料计算一般都是以获得设定三率值熟料为目标的生料配比计算。

在实际生产过程中，按照配料计算结果配制的生料，常常不能获得三率值完全符合要求的熟料。

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。

新型干法水泥生产的配料计算制造水泥熟料的主要原料是石灰石(主要提供氧化钙)、黏土或砂岩(主要提供氧化硅、氧化铝)、铁矿石或硫酸渣(主要提供氧化铁)。

为了准确地控制熟料的矿物组成，这些原料必须按一定的配比进行混合、粉磨。

配料计算的任务就是:(1)根据水泥品种、原燃料条件、生料制备与熟料煅烧工艺确定水泥熟料的率值;(2)求出合乎熟料率值要求的原料配合比。

对于新型干法水泥生产工艺，水泥熟料率值大致为：KH=0.88～0.9l SM=2.4～2.7 IM=1.4～1.8 根据确定的率值、窑系统的热耗、原煤的热值和灰分，利用配料计算方法可以求出各原料的比例。

配料计算方法有尝试误差法、递减试凑法、图解法、矿物组成法等。

各种方法各有优缺点，但同时存在计算过程繁复、计算工作量大、结果精度不高等问题。

随着计算机技术的普及和应用，现在可以通过计算机程序方便地进行配料计算。

各个水泥厂一般都有各种不同来源和版本的计算机配料程序。

其实应用微软的EXCEL软件可以不必编写一行程序就可以方便地进行配料计算。

实例:结合铜陵海螺5000t/d熟料生产线的原燃料情况，用微软的EXCEL 为工具介绍这种配料计算方法。

3.1准备工作(1)检查微软的EXCEL是否安装了"规划求解"宏。

在安装微软各种版本的Office时，默认安装情况下，不会在ExCeel中安装"规划求解"宏。

因此应加装该选项。

方法是:运行EXCEL，点击菜单"工具"，选择"加载宏"，在弹出的窗口中选择"规划求解"，按"确定"(见图3-2-1)。

加载“规划求解”宏3．2 在EXCEL表中输入数据在EXCEL表中输人上述数据(见图3-2-2)，铜陵海螺50OOt/d熟料生产线为三组分配料，因此只能控制两个率值，一般选择KH和SM。

对于四组分配料，则可以控制三个率值:KH、SM、IM。