Схема расчетов

Целью расчета является определение количественного соотношения составных частей сырьевой смеси. Число сырьевых компонентов должно быть на единицу больше числа заданных характеристик [13]. Например, если задаются только величиной коэффициента насыщения КН, то сырьевая смесь составляется из двух компонентов – глинистого и карбонатного.

Для удобства расчетов и возможности контроля правильности вычислений химический состав сырьевых материалов приводят к сумме, равной 100 %. Для этого умножают содержание каждого оксида на коэффициент К, определяемый путем деления 100 на сумму всех оксидов. Все вычисления при расчете сырьевой смеси ведут с точностью до 0,01 %.

Исходными данными для расчета являются химический состав карбонатного компонента шихты, химический состав глинистого компонента шихты и заданная величина КН.

Коэффициент насыщения КН рассчитывается по формуле

и характеризует отношение того количества СаО в шихте, которое остается после насыщения Аl ₂ O ₃ до 3 СаО·Аl ₂ O ₃(С ₃ А), Fe ₂ O ₃ до СаО··Fe ₂ O ₃ (СF), к тому количеству СаО, которое необходимо для полного насыщения SiO ₂ до 3 СаО·SiO ₂ (алита С ₃ S). Коэффициенты, входящие в выражение для КН, показывают массовую долю СаО, приходящуюся в указанных соединениях на единицу массы соответствующего оксида (Аl ₂ O ₃, Fe ₂ O ₃, SiO ₂). В расчетных формулах приняты следующие сокращенные обозначения: СаО – С, SiO ₂ –S, Аl ₂ O ₃ – А, Fe ₂ O ₃ – F, число молекул данного оксида в соединении обозначается индексом справа внизу.

Если принять за единицу долю глинистого компонента в сырьевой шихте, а отношение массовой доли карбонатного компонента к глинистому – за x, то, обозначая одним штрихом содержание оксидов в первом компоненте и двумя штрихами – во втором, можно записать следующее выражение для КН:

.

Решая полученное уравнение относительно x, получим расчетную формулу для определения соотношения карбонатного и глинистого компонентов шихты, при котором будет обеспечиваться заданное значение коэффициента насыщения КН

x = .

Величиной КН студент задается, исходя из требования к клинкеру для данного конкретного вида цемента по соответствующей нормативно-технической и учебной литературе. При этом в ПЗ курсового проекта приводится соответствующее обоснование принятой величины КН, учитывая, что минимальная величина КН=0,67 соответствует такому состоянию, когда все силикаты клинкера представлены белитом С ₂ S, а содержание алита С ₃ S равно 0. Если же имеет место обратная картина, т.е. все силикаты клинкера представлены алитом С ₃ S, а доля белита равна 0, то величина КН будет равна единице.

Правильность выполненного расчета проверяется путем определения значения КН для клинкера, получаемого из рассчитанной сырьевой смеси, по методике, детально описанной ниже в примере.