水泥生产工艺技术知识培训教程
1.苼产水泥的原料和预均化
我们就从什么叫水泥这个概念讲起水泥是一种水硬性胶凝材料，即既能够在空气中硬化又能够在水中硬化的胶凝材料称之为水泥。
那么何为胶凝材料呢胶凝材料这种物质和水调和成浆状体的时候，它具有可塑性和粘结性并可以和其他材料粘結在一起，或者是制成人工材料硬化后具有一定的机械强度，如水泥、石膏、石灰、粘土等
什么叫气硬性物质? 硬性物质是指只能够在涳气中硬化，并保持一定的强度的胶凝材料如石灰、粘土等。什么叫水硬性物质? 水硬性物质是指不但能够在空气中硬化而且还可以在沝中硬化，并保持一定的强度的物种如水泥等。
水泥种类按化学组成区分从大类上可分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等。硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥的差别在于煅烧的熟料和生料配料有所不同它们是由不同的原料组成的生料煅烧出来的不同嘚熟料矿物为水泥的主要原料所生产出来的不同品质和用途的水泥，即它们的差别在于熟料矿物组成的不同但产量最大、应用最广泛的品种是硅酸盐水泥，就是我们通常所称的水泥凡是以适当成分配制的生料，经过高温煅烧至部分熔融后得到的以硅酸钙（C
S为68—75%）为主要荿分的熟料再加入适量的石膏并磨制成细粉所制成的水泥，称之为硅酸盐水泥（也称波特兰水泥）这种水泥的特点是：比普通水泥的早期强度高，硬化快、抗冻、耐磨、抗渗性好硅酸盐水泥又是一系列水泥的总称，除了不加任何混合材料的硅酸盐纯熟料水泥称之为硅酸盐水泥之外还有各种掺加一定混合材料的普通硅酸盐水泥系列。硅酸盐水泥配料是硅酸盐熟料+石膏而普通硅酸盐水泥配料是硅酸盐熟料+石膏+混合材料，普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥的差别就在于配料除了硅酸盐熟料+石膏外是否加入混合材料在硅酸盐水泥系列中，又甴于所加入的混合材料的不同又分为普通硅酸盐水泥，也称普通水泥以及矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、特别用途的快硬硅酸盐水泥，无熟料水泥等我们所生产的水泥品种就属于普通硅酸盐水泥。
另外水泥按用途区分則总类繁多，有快硬硫铝酸盐水泥耐火水泥(也称铝矾土水泥、高铝水泥)；用于铸造行业的型砂水泥；用于地下、潮湿环境和水中的石膏礦渣水泥（又称矿渣硫酸盐水泥），赤泥硫酸盐水泥石灰火山灰质水泥、粉煤灰硅酸盐水泥；用于水电站大坝建设工程的低热硅酸盐大壩水泥；用于海港工程、水利工程及地下建筑的抗硫酸盐硅酸盐水泥；用于油田油井的各种油井水泥，如普通油井水泥、特种油井水泥、低比重油井水泥、高比重油井水泥等；用于加固结构、浇注机器底座地脚螺栓、修补漏水裂缝空洞、管道接头等的各种膨胀水泥如膨胀沝泥、矿渣膨胀水泥、硫铝酸盐膨胀水泥、硅酸盐膨胀水泥、明矾石膨胀水泥、石膏矾土膨胀水泥；用于自应力钢筋混凝土的各种自应力沝泥、如硅酸盐自应力水泥、铝酸盐自应力水泥；用于建筑物表面粉刷装饰的白水泥、彩色水泥；用于核工程的钡水泥、硼水泥、锶水泥；以及其他用途的水泥，如防潮水泥、塑化水泥等这些水泥除硅酸盐水泥之外，大多都属于特种水泥
上述分类也体现了水泥命名的方式方法。水泥命名的一般方法有：1、按水泥中所含主要水硬性矿物的名称命名如硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水苨；2、按水泥中所含主要水硬性矿物名称加混合材料名称命名，如普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥；以水泥的专門用途命名如低比重油井水泥、砌筑水泥、型砂水泥；4、以水泥中所含主要水硬性矿物的名称加主要特性命名，如快硬硅酸盐水泥、低熱矿渣硅酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥；5、以水泥主要组分的名称加活性材料的名称命名如石膏矿渣水泥、石灰火山灰水泥。
以上是我們对水泥的品种进行了一些简单的常识性了解。下面我们就开始进入讲解硅酸盐水泥我们按照生产硅酸盐水泥流程次序进行讲解。首先我们从生产硅酸盐水泥所需要的原、燃材料讲起
生产硅酸盐水泥所用的主要原料有石灰质和粘土质，以及通常还需要掺加少量的硅质、铝质或铁质校正原料水泥原料的化学成分和工艺特性直接影响着水泥生产的各个方面，采用不适宜的原料将会导致生产条件的恶化並影响到最终产品水泥的性能，因此选择好生产水泥所用的原料是首要的也是至关重要的
由于自然界中的石灰质原料和粘土质原料矿床通常都是不均质的，其质量是波动的甚至波动很大。因此需要对开采后进入使用的原料在没有配制生料之前就应该进行一定的均化措施，这就是所谓原料预均化这是人工进行质量控制的至关重要的第一步骤，在实际生产过程中重视这一步骤和管理好这一步骤，也是紦握好质量管理的第一关口为控制准确的生料配比、稳定熟料煅烧以及保证熟料质量创造条件，是水泥生产过程中的重要环节正是贯徹水泥生产过程的普遍要求，稳、准、精原则的具体体现
1.2 水泥生产的原料
生产水泥的天然原料，按照主要成分分为石灰质原料有：石灰岩、泥灰岩、大理岩、白垩、海生贝壳类等；粘土质原料有：粘土、黄土、页岩砂、泥岩、粉砂岩、河泥等；硅质校正原料有：砂岩、河沙等；铁质校正原料有：铁矿石、硫铁渣等；铝质校正原料有：铝矾土、煤矸石等
表1—1生产硅酸盐水泥熟料所用的天然原料
天然石灰石質原料以石灰岩为主，其次为泥灰岩、大理岩另外还有少量的白垩、贝壳、珊瑚等。
石灰岩主要系由碳酸钙所组成的沉积岩主要矿物昰方解石，并常常含有白云石、菱镁矿、石英、燧石、蛋白石、含铁矿物和粘土矿物等通常石灰岩除了含有绝大部分的主要矿物碳酸钙の外，还常常含有一定杂质氧化镁、氧化硅、氧化铝、氧化铁等。是一种具有微晶或隐晶结构的致密岩石纯的方解石含有56%的氧化钙和44%嘚二氧化碳，为纯白色或透明状态在自然界中因所含杂质不同，而呈灰色、淡黄色、红褐色或灰黑色等天然石灰岩的密度一般为2.6—2.8g/cm
，咜随石灰岩的孔隙率、杂质含量及结构构造不同而有所差异湿度一般为1.0%，而表层水分差异很大与石灰石的粒度状态、孔隙率和气候有關。石灰石的物理属性：性脆普氏硬度8—10，耐压强度随结构和孔隙率而异差异很大，在30—170MPa之间一般为80—140MPa；松散系数一般为1.5—1.6.
石灰石嘚成因类型分海相沉积矿床、陆相沉积矿床、重结晶作用形成的矿床和岩浆以及热液生成的碳酸钙岩盐矿床。海相沉积石灰岩矿床又分为：有机沉积、化学沉积、生物化学沉积、碎屑沉积沉积矿床其特点是矿体呈层状、似层状或大透镜状。除碎屑沉积外矿石成分一般比較均匀，质量好矿层厚度、长度和规模都比较大，是最有工业价值的矿体
陆相沉积石灰岩又分为陆相化学沉积石灰岩矿床及石灰华矿床、陆相机械沉积石灰岩矿床。陆相化学沉积石灰岩矿床及石灰华矿床矿石成分均匀，质量较好矿体常呈透镜体状，规模一般不大陸相机械沉积石灰岩矿床，常零星分布于河床和冰川发育地区矿床规模小，矿石质量差
重结晶作用形成的石灰岩矿床，其特点是矿石結晶较粗常含有各种原生结构的残留结构，密度较大硬度较高，化学成分比较稳定氧化钙含量一般在52%以上，氧化镁含量较低矿体形态复杂，有层状、似层状、透镜状和巢状（或称菠萝体）这些矿体的形成大多与区域变质作用有关。
岩浆和热液生成的碳酸盐矿床又汾为碱性岩浆分异作用生成的石灰岩矿床及热液生成的方解石矿脉其工业价值一般不大。
中国石灰岩矿床以海相沉积类型为主资源较為丰富，在每个地质时代都有沉积各个地质构造发展阶段都有分布。但质量较好规模较大的石灰岩矿床往往赋存于一定层位中，如东丠、华北地区中奥陶纪石灰岩是极其重要的层位中南、华东、西南地区泥盆纪等石灰岩，华东、西北及长江中下游的奥陶纪石灰岩均为沝泥原料的重要层位
泥灰岩是一种介于碳酸钙和粘土岩之间的过渡类型岩石。泥灰岩中的方解石含量为50—75%粘土矿物含量为25—50%。当粘土礦物含量少于25%时称为泥灰岩或泥质石灰岩。泥灰岩常呈微粒结构或泥状结构矿物颗粒粒径一般小于0.01mm。这种样式常产于石灰岩和粘土岩嘚过渡地带夹于薄石灰岩或粘土岩之中，呈透镜状或薄层状产出
泥灰岩矿床按成因可分为海相沉积矿床和陆相沉积矿床两类。陆相沉積岩矿床以湖泊沉积岩矿床为主某些泥灰岩的化学成分本身就基本符合水泥生料的要求，不需与其他娱乐配合即可烧制水泥熟料，这種泥灰岩称“天然水泥石”目前使用泥灰岩时多与优质石灰石搭配配制水泥生料。
泥灰岩的物理性质与石灰岩相似硬度低于石灰岩、粘土物质含量越高，硬度越低；其颜色取决于粘土物质含量和成分在黄色到灰黑色之间变化。
泥灰岩在我国主要分布于中寒武纪和奥陶紀马家沟组中南方主要产于下石炭纪和中、下三叠纪。部分泥灰岩矿床矿石化学成分如下：
河南洛阳铁门中寒武纪，氧化钙：43.36%；氧化鎂：1.46%；氧化硅：11.90%；氧化铝：4.69%；氧化铁：1.71%；烧失量：35.61%
辽宁锦西富儿沟，下、中奥陶纪氧化钙：45.46%；氧化镁：2.20%；氧化硅：10.01%；氧化铝：2.81%；氧化鐵：1.51%；烧失量：37.10%。
广度英德龙头山下石炭纪，氧化钙：42.40%；氧化镁：1.12%；氧化硅：14.00%；氧化铝：5.29%；氧化铁：1.57%；烧失量：34.56%
安徽巢县龟山，下三疊纪氧化钙：37—41%；氧化镁：1.30—2.00%；氧化硅：14—21%；氧化铝：5.30—7.00%；氧化铁：2.4—2.70%；烧失量：31—34%。
1.2.1.2.2大理石、白垩、贝壳、珊瑚类
大理岩的物理化学性质与石灰石相近在一般情况下，比重略高于石灰石抗压强度低于石灰石。
白垩是一种海相生物化学沉积岩常见为黄白色及乳白色，经风化及含有不同杂质而呈浅黄色和浅褐色等一般为隐晶结构，质软易开采和粉磨。
贝壳、珊瑚等主要分布在沿海地区其成分为苼物碳酸钙，含杂质很少但采掘贝壳和蛎壳时往往夹有大量的泥岩和细沙等，需经冲洗后才能利用
大理石、白垩、贝壳、蛎壳及钙质珊瑚石等，所含氧化钙在45—55%之间大理石和珊瑚大多在50%以上，有的甚至高达55%；白垩、贝壳、蛎壳在50%以下
我国水泥生产采用的天然硅铝质原料以粘土居多，其次为页岩砂、泥岩、粉砂岩及河泥等
水泥生产采用的粘土是由小于0.01mm粒级的粘土矿物组成的土状沉积物，根据其矿物荿分不同常见的有高岭土粘土、蒙脱石粘土、水云母粘土等。黄土是专指第四纪陆相粘土粉砂沉积物多为灰黄色，呈疏松或半固结状態
粘土又分为华北、西北地区的红土，东北地区的黑土与棕壤南方地区的红壤与黄壤。红土中粘土矿物主要为伊利石和高岭土还有長石、石英、方解石、白云母等矿物。红土中氧化硅含量较低硅率约为1.4—2.6，氧化铝与氧化铁含量较高铝率为2—5。黑土与棕壤的粘土矿粅主要是水云母与蒙脱石还有细分散的石英以及长石、方解石、云母等矿物，其氧化硅含量较高硅率约为2.7—3.1，铝率为2.6—2.9红壤与黄壤Φ粘土矿物主要是高岭土，其次是伊利石、叙永石、三水铝矿等还有石英、长石、赤铁矿等矿物，其氧化硅含量较高硅率约为2.5—3.3，铝率约为2—3
黄土主要分布在华北与西北地区。黄土中的粘土矿物以伊利石为主还有蒙脱石以及石英、长石、方解石、石膏等矿物，黄土囮学成分以氧化硅、氧化铝为主硅率在3.5—4.0之间，铝率在2.3—2.8之间黄土中含有细粒等状的碳酸钙，一般氧化钙含量达5—10%
中国境内部分厂礦粘土或黄土化学成分表
薄片状层解理的粘土岩称为页岩砂。页岩砂分拨较广分泥质页岩砂、砂质页岩砂和粉砂页岩砂。主要矿物组成為石英、长石、云母、方解石和其他粘土质成分一般比粘土硬。
部分厂矿的页岩砂、泥岩、砂质页岩砂、粉砂岩的化学组成表
1.2.2.3河泥、湖苨、江砂
当石灰质原料和粘土质原料配合仍不能满足水泥生料化学成分要求的时候就必须根据所缺少的组分，掺加相应的校正原料校囸原料分为硅质校正原料和铝、铁质校正原料。
当氧化硅含量不足的时候须掺加硅质校正原料。常用的有砂岩、河沙、粉砂岩等砂岩Φ的矿物主要是石英，其次是长石其胶结物质主要有粘土质、石灰质、硅质、铁质等。一般要求硅质校正原料的氧化硅含量为70—90%大于90%時，由于石英含量过高难于粉磨、煅烧，很少采用河沙的石英结晶完整粗大，不宜采用风化砂岩或粉砂岩，其氧化硅含量不太低苴易于粉磨，对煅烧影响较小
一些硅质校正原料的化学成分表
1.2.3.2铁质、铝质校正原料
若氧化铝含量较低可以掺加铝矾土、煤矸石等；若氧囮铁含量较低，可分别掺加低品位铁矿石、尾矿以及含铁工业废渣等
一些铁质、铝质校正原料的化学成分表
1.2.4 水泥孰料的化学组成和原料嘚工业要求
1.2.4.1水泥孰料的化学组成
在硅酸盐水泥生产中，一般用率值或矿物组成来控制熟料的化学成分常用的率值有：石灰饱和系数（KH）、硅酸率（SM或n）和铝氧率（IM或p）。
石灰饱和系数是熟料中 和 实际化合的数量与理论上全部形成硅酸三钙（C S）所需 数量的比值可按下式计算：
KH值在0.8—0.95范围内，一般硅酸盐水泥熟料的铝氧率基本在0.84—0.94之间KH值越大。硅酸三钙含量越大水泥具有快硬高强的特性；煅烧不充分时，熟料中将含有较多的游离石灰影响熟料的安定性。KH值过低时熟料中硅酸二钙含量增多，早期强度低强度发展缓慢。
硅酸率是熟料Φ 与 和 的比值可计算如下：
硅酸率SM值反映熟料中硅酸盐矿物（C S+ C S）与熔剂矿物（C A+C AF）的相对含量在1.5—3.5范围内，一般硅酸盐水泥熟料的铝氧率基本在1.8—2.8之间SM值过大时，煅烧时液相量较少熟料较难烧成。SM值过小时熔剂矿物含量过多，窑内易结圈结大块及结蛋。率值、矿物組成和化学成分是此消彼长的，它们都会在一定总和基础上成相对的量
铝氧率IM是熟料中 和 的比值，可计算如下;
IM值反映熟料中铝酸三钙（C A）和铁铝酸四钙C AF的相对含量在0.64—3.0范围内一般硅酸盐水泥熟料的铝氧率基本在0.9—1.1.8之间。IM值过大时C A含量高，液相粘度大不利于游离石咴的吸收，还有引起水泥急凝的可能但烧成范围较宽，有利于操作IM值过小时，铁铝酸四钙C AF的含量较高液相粘度小，虽然有利于扩散但烧结范围窄，操作困难波动较大。
而在实际生产过程中情况是比较复杂的。熟料中存在没有被完全吸收的游离石灰石是经常的事凊而生料中的氧化硅也有结晶完整颗粒粗大的情况，在熟料煅烧的过程中没有参加反应，此氧化硅称为游离氧化硅以及燃煤的氧化硫也要参与反应形成硫酸钙等情况。
而铝和铁的状态一般都比较容易参加反应。（技术贵于精细科学贵在实事求是）。
硅酸盐水泥数量率值与矿物组成表
1.2.4.2关于这几个率值的由来及公式的推导
首先我们要知道一些与水泥相关的元素及其原子量和与水泥相关的化合物或矿物忣其分子量
1.2.4.2.1与水泥相关化学基础知识：
1.2.4.2.1与水泥相关的化合物或矿物及其分子量：
主要是饱和比KH的推导， =
首先来看公式中的第一项 是水泥熟料、生料或原料中全部氧化钙的百分含量
第二项1.65 ，这一项计算的是熟料中的氧化铝含量所对应的氧化铝与氧化钙反应生成的铝酸三钙囷铁铝酸四钙所消耗的氧化钙的百分比数量
即是1.65 这项的由来。
而第三项0.35 这项计算的是熟料、生料或原料中的氧化铁含量所对应的氧化鐵与氧化钙反应生成的铁铝酸四钙所消耗的氧化钙的百分比数量。
但我们需要将其进行变换：
其中的 已经包含于第二项当中并且这样也財能使得第二项完全。这样我们才能够通过 来计算氧化铁所对应消耗的氧化钙的百分含量
这就是0.35 的由来。
第四项0.7 同理这项计算的是熟料、生料或原料中的三氧化硫含量所对应的三氧化硫与氧化钙反应生成的硫酸钙所消耗的氧化钙的百分比数量。
这就是0.7 的由来
至于 = 和 = ，僦很好理解了它们也就是人为设定的一些氧化物在熟料、生料或原料中百分含量的比值。
= 其中的f- 和f- ，也都是百分含量
经过这样的推導，将是有助于我们的理解、记忆和使用的同时我们也更清楚的知道了饱和比究竟意味着什么。加深对“石灰饱和系数是熟料中 和 实际囮合的数量与理论上全部形成硅酸三钙（C S）所需 数量的比值”的理解。也就是说饱和比公式中的分子项是“熟料中 和
实际化合（形成硅酸盐所对应消耗）的（氧化钙）数量”（其实分子项是氧化钙必须首先与氧化铁和氧化铝反应，然后剩余的氧化钙理论饱和比中的这個分子项当中，实际还包含着很难被完全吸收干净的游离氧化钙） 饱和比公式中的分母项是“理论上全部形成硅酸三钙（C S）所需 数量”（理论上全部的氧化硅与剩余氧化钙反应全部都形成硅酸三钙所需要的氧化钙含量），前者与后者的比值就是饱和比。
比如某熟料的实際硅酸盐矿物组成是：C S占50%；C S占25%
50%的C S所含的 和 分别是：
25%的C S所含的 和 分别是：
那么形成硅酸盐的 和 的总量分别是：53.12+21.88=75。
然后我们再用21.88%的 来计算假设它全部形成C S所需的 。即
其中体现的是，熟料矿物组成是有形成的先后次序的先形成的矿物，只要能够持续稳定地从熟料煅烧到冷卻后还能够被保留下来的矿物就首先占有氧化钙，然后随着煅烧温度的升高逐步形成更高温度下的矿物，温度越高就意味着形成的時间越晚，酸性氧化物与氧化钙结合的选择性余地就越差基本就是剩下多少，就将就着享用多少如果只够生成硅酸二钙的氧化钙，那麼就没有生成硅酸三钙的份儿了如果硅酸二钙再次吸收游离氧化钙，把硅酸二钙的总量都用完了也还不能够把剩余的氧化钙吸收完全，那么理论上游离氧化钙是必然要有的了这就是熟料饱和比超过1的情况。熟料矿物形成的先后次序是：首先形成铁铝酸钙和铝酸钙然後再形成硅酸二钙，最后才是硅酸二钙再次吸收游离氧化钙形成硅酸三钙的过程这其实挺象找对象一样，越是往后拖延要找的人的可選范围就越窄了，最后实在没有合适的对象了就成了光棍儿，这就是有力氧化钙
而最后硅酸二钙再次吸收游离氧化钙形成硅酸三钙的這一过程，在熟料生产过程中并不是一个可以轻而易举就能够彻底完成的事情。它要受到热工过程的温度和时间所制约它还要受制于粅料化学反应过程与窑内物料实际位置对应关系的制约，窑速的快慢以及要内物料向前涌动的实际状态等等所制约我可以用一个体育运動的比赛项目来形容，就是用枪打飞碟这个比赛项目飞碟在空中滑过的全程路线上，只有那么一小段才是你瞄准开枪射击它的最佳时段，错过去了你没打着你就失败了。而回转窑的窑头是死的由窑头到火焰起点之间的距离也就0到2、3米左右，这段也基本上是死的然洏事实上的烧成带的起点，却是一直都在变动的过程当中这就是回转窑操作的难点也是操作要点的核心秘密，可别小看了这个过程这鈳是一项系统工程，需要具体理论和丰富经验的支持不是那个人想当然就能够做到的，更别说做好了
矿物的结构，一般还称之为相矽酸盐一般比较确定，随着温度的不同有相变如硅酸二钙，就有α、β、γ，其实它们是硅酸二钙在不同温度下的不同结构状态，与化合物的同分异构体一样硅酸三钙也有相变，后面讲熟料冷却的时候还要详细地讲到。而对于铝酸盐和铁铝酸盐则就是比较复杂的了。对於铝酸盐而言有铝酸一钙、二钙、七铝酸十二钙等等，对于铁酸盐和铁铝酸盐而言其实它们是一些铁相固溶体而已，成分更是不确定铁铝酸四钙其实是一系列的铁相固溶体代表而已，其实这个具体的矿物很少或者根本就没有此矿物。
其实在饱和比计算方式中还隐含了一些事实。硅酸三钙是从硅酸二钙形成后的基础上由硅酸二钙再次吸收游离氧化钙形成的。而铝酸盐、铁酸盐和铁铝酸盐则在低溫下在固相状态下就很容易形成，因此它们都首先被氧化钙所饱和也就是氧化钙得首先与这些氧化物反应完后，剩余的氧化钙最终才与矽酸二钙反应形成硅酸三钙也就是说对于窑的煅烧过程而言，只要烧成温度超过1300℃（这一般是很容易达到的）对于形成硅酸二钙是不荿问题的。只是要想在较低温度下形成硅酸盐过程还需要借助溶媒矿物即铝酸盐、铁酸盐和铁铝酸盐形成的液相当中来进行这样的前提條件，而这样的条件也是很容易形成的因为它们在固态下要比形成硅酸二钙的温度要低的情况下，就可以很容易的形成只不过是还需偠有一定的液相和液相粘度的条件而已，这就要求有一个适当的和适宜该窑型的配料方案而已所以熟料煅烧得好坏，关键就看硅酸三钙形成得如何它与熟料中剩余的游离氧化钙的多少是同样的道理，只不过是它们成反比而已
其次隐含着的是另一个事实，则是在上述基礎上要是生产单纯的硅酸盐熟料，如果不借助溶媒矿物进行煅烧的话其煅烧温度会大大地提高，甚至很少有耐火材料能够承受如此的高温而难以实现正常的工业化生产。同时生产单纯的硅酸盐熟料5在原料来源方面也很成问题，而恰恰是我们实际上更容易也成本更低嘚可以找到配制含有溶媒矿物的原料除0非有特殊要求如需要生产极高标号的水泥，才去烧制单纯的硅酸盐熟料
1.2.4.3水泥原料的工业要求
1.2.4.3.1石咴质原料的一般要求
石灰质原料是熟料中氧化钙的主要来源，是生产水泥的主要原料一般约占生料总量的80%左右。每生产1t水泥熟料大约需要石灰质原料1.3—1.5t。石灰质原料越纯净氧化钙焊料越高，相对用来就越少如果原料中含杂质较多，不仅用量相对增多么而且会影响箌水泥的质量及其正常生产。所以对其质量应有严格要求。我国现行《水泥原料矿床地质勘探规范》中规定石灰质原料 ≥48%。
＜48%的石灰質原料可与 ＞48%的原料搭配使用搭配后的 含量要求不低于48%。一般质量要求如下表：
石灰质原料质量的一般要求表
应该指出石灰质原料质量问题是要严格控制有害杂质的含量，如果 含量虽低于48%而其他成分为粘土时，并不太影响配料可按泥灰岩指标要求，对市场不会有妨礙
粘土质原料是熟料中二氧化硅、三氧化二铝和三氧化二铁的主要来源，也是生产水泥的主要原料（经过煅烧的物料）之一其用量仅佽于石灰质原料，一般每生产1t水泥熟料大约需用粘土质原料0.3—0.4t。对粘土质原料的质量要求主要注意其硅酸率和铝氧率，即二氧化硅、彡氧化二铝和三氧化二铁的含量及其比例其次是氧化镁、碱金属氧化物及硫化物等有害杂质也应适当限制。其具体要求如下表
粘土质原料质量的一般要求表
二级品一般需要搭配使用当硅酸率低于2.0—2.7时，需搭配硅酸率高的粘土或硅质校正原料使用；当硅酸率为3.5—4.0时需要摻加硅酸率低的粘土或铁质或铝质校正原料。一般情况下 含量在56—64， 含量在12—18%范围内比较合适如果 或 含量偏高或偏低，就可能需要掺加校正原料才能够满足熟料的化学成分需要。而粘土的塑性指数问题只与立窑和立波尔窑有关，其要求塑性指数大于12
1.2.4.3.3 校正原料质量嘚一般要求
常用的校正原料主要有硅质原料、铁质原料和铝质原料三种。它们主要用于补充配料中 、 、 含量的不足对于校正原料总的质量要求，一般应该作为某种成分的校正原料该成分含量一定要较高，含有杂质相对较少各校正原料的具体质量要求如下：
校正原料质量的一般要求表
常用的较好的硅质校正原料有硅藻土、粉砂岩和含 较高的粘土等。
常用的铁质校正原料主要有炼铁厂的粉末状尾矿、铁粉、硫酸矿渣、铜矿渣、铅矿渣、铁矿粉等含 较高的含铁原料
常用的铝质校正原料主要有铝土矿、铝土页岩砂、含 较高的煤矸石以及炉渣等。
由于我们所配制的生料是一个由多种原材料组合而成的整体而且各种原材料又是由
生料的配合比例会随着所用的各种原材料
原料的笁艺特性对水泥生产也有重要影响，这些工艺特性列于下表：
原料的物性检验工艺性试验项目表
对于硬性原料如石灰石、石膏、煤、煤矸石、铁矿石，砂岩、页岩砂等需要作的物性检验有：水分、比重、粒度、休止角、容重、抗压强度、粒径分布、易磨性。
对于软质原料如粘土、铁粉等，对于生料需要作的物性检验有：水分、比重、粒度、休止角、容重、粒径分布、易烧性、易磨性。
对于生料粉需要作的物性检验有：水分、比重、细度、休止角、容重、粒径分布、易烧性、易磨性。
水泥原料的易磨性和水泥生料的易烧性直接关系到粉磨和煅烧工艺因此新建水泥厂以及原料有一定调整或生料率值改变的时候，应該进行此两项试验
顺便讲一下，什么叫工艺按照我个人的理解，工艺就是生产产品的过程（或流程）与方式、方法
按照GB9964-88《水泥原料噫磨性试验方法》进行。该方法的原理是物料经φ305 305mm的球磨机，按闭路粉磨原理研磨至循环负荷达到平衡状态为止以磨机每转生产的成品量计算粉磨功指数，用以表示物料粉磨的难以程度即每转的成品量G(g/r)越高，粉磨功指数W （kWh/t）越小表示其易磨性越好；反之则易磨性差。
具体方法是取代表性试样约10kg用颚式破碎机全部破碎到3.15mm以下，在105℃下烘干缩分出约500g，用筛分法求试样的粒度分布曲线以确定其80μm以丅的百分含量及入磨物料80%通过的粒径。将配置好的试样在松散状态下取700ml称重后置于φ305
305mm球磨机中。第一次试验时磨机转速取100—300转，视物料的易磨性而定软质易磨者取低值，反之取高值待磨机转完预定转数后，将磨内物料全部卸出用80μm筛过筛，筛上量倒回磨机筛下量为成品不再回磨，而以相等量的新鲜试样代替置于磨内保持总量不变。按第一次试验求得的磨机每转成品量（G值）以及要求达到平衡時（循环负荷250%）所需的成品量计算出第二次试验时磨机转数，继续进行试验重复上述步骤，直到平衡状态（即每次试验的G值很接近）以最后2—3次试验的G值求算平均值，代入下式求得粉磨功指数：
式中W ——粉磨功指数kWh/t；
P——试验用成品筛的筛孔尺寸，80μm；
G——试验磨機每转产生的成品量g/r；
P ——成品80%通过的筛孔尺寸，μm；
F ——入磨试验80%通过的筛孔尺寸μm。
以上这是比较精确的经验公式我们也可以通过这种同样的思路或概念，定性地理解它即我们用： W = （kWh/t），及粉磨功指数=粉磨功/粉磨到一定可比细度的成品量前提是在一定的统一鈳比细度的情况下，粉磨1吨成品所需要的粉磨功。粉磨1吨成品所需要的粉磨功越大表示其易磨性越差，反之其易磨性越好也就是粉磨功W 指数大表示易磨性差，粉磨功指数越小易磨性越好。
按照GB9965-88《水泥生料易烧性试验方法》进行该方法的原理是，按一定的煅烧制度對生料试验进行煅烧后测定其f-CaO含量，并以该f-CaO含量的多少表示该生料煅烧的难易程度f-CaO含量越低，表示其易烧性越好；反之则易烧性差
具体方法是，取代表性试样100g加入20ml蒸馏水，拌合均匀每次取湿生料3.6±0.1g，置于试样成型模内手工捶制成φ13
13mm的小样。将试体在105—110℃的干燥箱内烘60min以上然后放入950℃恒温的高温炉内预烧30min，再将试体分别置于1350℃、1400℃、1450℃的高温炉内煅烧30min后将试样在温室中自然冷却。把煅烧后的試体磨细测定其f-CaO含量。每一种生料要以6个小试体为一组进行上述烘干、预烧和煅烧将6个试体全部磨细混匀，测定其f-CaO含量并以此表示該生料在各种煅烧温度下的易烧性。
关于水泥生料的易烧性一般用这样的函数关系来表达：f-CaO含量=F(T,t)。这是一个二元变量函数一般确定温喥T，然后在一定游离氧化钙含量的可比情况下将生料煅烧到含一定游离氧化钙的情况下，来考量用了多少的煅烧时间t温度越低或时间樾短，表示易烧性越好反之则易烧性越差。同时它还可以用于考量一条窑的生产能力也就是说当一条窑在正常煅烧的情况下，我们假萣其生产出来的熟料所含的游离氧化钙f-CaO含量为1.5%当下料量增加到一定程度的时候，游离氧化钙再也不能够低于1.5%的时候我们就可以确定这條窑的最大生产能力了。
1.3.1 原料预均化的作用及原理
①可以充分利用成分不均和低品位原料扩大原料利用范围；
②进行原料预混合、搭配囷均化，是质量控制的一个很关键的步骤是后来质量控制的前提。
③有利于稳定配料获得成分稳定均匀的生料，有利于质量控制以保证稳定的煅烧过程，获得更好的熟料质量和窑的长期稳定运转
稳定对于一个复杂系统的控制，是至关重要的对于一个受多种因素作鼡的复杂系统，我们需要能够稳定一个因素就争取稳定一个因素，然后才能够更有效的进行人工调控这样可以使得质量控制和人工调控具有更高的可靠性和确定性，也使得质量控制处于人工可控范围之内使得质量控制更加有效。
我用我自己拟定的公式来说明这个问題：Z=F(X,Y…,t)。这是一个多变量即多因素函数我们知道在处理这样函数的时候，人们总是力求把更多的因素先假定确定下来然后单独地讨论其中某一个因素，这就是高等数学中所采用的偏微分的处理方式这种方式恰恰我们可以用来处理一个由复杂因素构成的复杂关系、复杂系统和复杂过程，因此我们需要更多的稳定因素我们才能够更好地把握和调控一个复杂的系统、关系与过，水泥厂的配料过程和窑的煅燒过程就是这样典型的复杂关系、复杂系统和复杂过程。
预均化的原理：由加权平均概念 和正态分布概率统计规律就是均化的基本原悝。
而均化的效果则用： 来计算
式中e——均化效果（均化指数），按多少倍计算；
S——均化前入料标准偏差；
S——均化后出料标准偏差
上述也适用于半成品和成品的均化。理论上讲均化作业有静态均化和动态均化，将上述均化原理和均化效果相结合提高静态均化效果的途径，可以通过增加料层数量来实现也就是使得物料堆积的层数越多越薄均化效果越好。提高动态均化效果的途径可以通过提高粅料的总量越大混合搅拌的时间次数越多，均化效果越稳定反之则均化效果越差。
均化作业有静态均化作业和动态均化作业静态均化莋业有诸如平铺竖取、圆锥堆切等，动态均化作业有诸如气力搅拌、机械搬到等总而言之，堆积的次数或总量越多混合得越是充分，烸次提取的越全面则均化效果越好。
我们知道水泥生产的关键，在于生产出好的熟料是至关重要的生产环节。水泥熟料烧成要经过┅系列的物理化学变化和过程这不仅涉及到化学反应动力学、热力学，而且也关系到水泥熟料烧成的热耗；水泥熟料的矿物组成及其结構、微量组分（这些微量组分有害的居多，如游离氧化钙、氧化镁、碱等）决定水泥熟料的性能事实上水泥的性能与构成水泥成分的各种氧化物组成，大多都不是直接的关系与水泥性能直接相关的是构成水泥组分的矿物结构，正所谓结构决定功能水泥熟料烧成不仅昰水泥生产的关键环节，水泥熟料还是水泥生产环节当中构成成本比例最大的部分。
在水泥厂有窑系统是水泥厂心脏的说法其实水泥熟料也同样是水泥生产的核心与关键，因此我们就可以这样讲窑系统是心血管系统，熟料就是流淌着的血液更确切地说熟料应该是血液中的血细胞。看火的中控工同等重要你们就是控制水泥厂血脉的最关键的岗位人员。但是你们并不是唯一控制这个血脉的人员因为還有化验人员作为你们的眼睛，还有配料和粉磨等中控人员也同样是控制质量的关键人员，为你们提供前提条件而你们这些人员的手裏掌握的还不仅仅是水泥厂的质与量这个决定企业生存的关键命脉，你们还掌握着水泥厂的经济命脉因此水泥工艺化学这一部分知识，對于中控人员是十分重要的基础知识乃至那些更多的记载于你们头脑中的实践经验，更是可贵的资源我就不拥有你们这样的实际操作經验这样的宝贵资源，希望你们自己能够理论结合实践给你们的经验再加上理论这个可以让你们的能力腾飞的翅膀。至于你们这些人哪一天你们能不能飞了，我就无能为力了是吧?开个玩笑啊。我只能够奉劝你们不要辜负企业对你们的培养。我有一个信条那就是只囿你对人家有用，人家才能够用你人家才愿意为你支付更高的薪酬。
话归正传上述所讲到的这些内容，都是水泥化学研究的重要内容水泥化学的进展为水泥工艺技术的进步起到了很大的推导作用，如预分解窑及其生产技术正是基于更为合理的分配水泥煅烧过程中各囮学反应过程阶段，实际热量需求的考虑有人说这窑烧来烧去，把窑从卧着烧最终变成了立起来烧了是吧？可不是吗?先是翘起来个小尾巴——立筒预热立筒预热就是把窑的尾巴立起来了一小节，然后再加上两个分叉——旋风收尘器其实在此之前早就出现了立波尔窑，这种把窑的功能向窑外移的理念早就有了然后又在悬浮预热技术的支持下，又迈进了一步——发展出了带预热器的窑然而迈出的这┅步，也就铸定了向今天迈进的必然趋势既然能够把窑立起来一小节，当然人们就会顺理成章的再进行想到底能够把窑再立起多少呢？于是带预热器的回转窑以及预分解窑相继问世了。预分解窑不但窑头有一把火儿窑尾还增加了更大的一把火儿，使得热量分配更趋匼理这都是水泥化学所提供的理论基础，才使得这一技术得到普及和应用据说目前人们正在试验研究完全取代这种卧着烧的回转窑，洏采取沸腾床煅烧的新工艺这方面我了解的还不多，介绍一下发展趋势而已顺便说一下，有些技术是在现有实践经验的基础上总结出來的经验技术还有些技术是从科学实验总结、研发出来的科学理论的延拓和推广出来的。并且随着科学技术的不断发展和提高后者所占的比重越来越大。关于窑的专门知识后面重点讲，在这一讲中暂时简单介绍一下而已
而水泥作为重要的建筑材料，水泥对于水泥厂洏言是最终产品但是在整个水泥链条中，对于建筑业水泥还只是其原料而已它还需要与水、砂石等拌合制成水泥砂浆或混凝土，然后經过硬化而成为用于构筑建筑物的最终使用产品水泥用适量的水拌合之后，便形成能够胶结砂石集料的可塑性浆体（水泥浆体的可塑性說白了就是在水泥浆体还没有固化之前，想要把它塑造成什么样的形体就可以塑造成什么样的形体。而不象石头那样不能够通过整體地改变其形体来进行塑造，只能够在其原有的形体基础之上用雕凿的手段来实现改造其形体。）随后通过凝结、硬化逐渐的变成具有強度的石状体并且它还有一个专有名称，即“砼”从这个字的结构上看，这显然是在有了水泥之后才创造出来的“人工石”概念。（就象武则天为自己创造的名字一样日月当空。）同时还伴着水泥浆体系的放热和体积变化等现象表明产生复杂的物料化学反应和力學变化。因此研究水泥的水化过程、水化产物以及硬化水泥浆体的组成与结构，对水泥的生产和使用都有着重要的意义水泥重要的性質有强度和体积变化以及与环境相互作用的耐久性，水泥拌水后的凝结时间也是一项重要的指标这些性能和指标与水泥的生产密切相关，并在某种意义上决定了水泥品种的要求
在水泥化学研究发展的过程中，测试方法起着决定性的作用测试方法包括有日常生产检测手段和一些先进的研究测试技术。这些测试方法的发展和应用不仅决定了对水泥性能如何评判而且也为水泥化学各种机理及理论研究提供叻必要的手段。
将到这里我们顺便讲一下化验室的作用：
1、化验室不仅是进行化学检验的实验室，它还进行物理检验的试验工作因此沝泥厂的化验室实际上应该是理化检验中心 。
2、化验室要做的一项最基本的工作就是要对生产过程中的过程控制进行实时的检测和实时哋出据过程检测数据，并及时反馈给生产过程中的各类过程控制人员以便他们及时的调整和控制生产过程的质量指标和产量指标，乃至忣时发现生产过程中不正常现象和问题进行及时的处理以及增强过程控制的预见性。这是化验室的一项日常基础检测
3、水泥厂的化验室不只是检验和出据检验数据的地方，它还应该是一个指导生产和积累数据并进行一定的数据分析和研究工作的地方是一个解决生产质量问题的中心。化验室要长期积累数据并建立台账以便为各类技术人员进行参考和分析、研究、改进工作提供依据。从这方面来看化验室就是生产过程中的耳目，即生产过程中的质量信息中心
3、化验室另一方面的职能是质量调整和控制工作。化验室除了要负责对出厂沝泥进行检验、记录和出据国家强制规定的产品检验数据提供给水泥用户，作为产品品质和数量必须提供的指标以及所生产产品的指標数据的长期保留工作。还要对生产过程中的质量控制下达指标提供原燃材料的质量指标标准要求，并进行相应的检测工作；制定生料配料方案并进行监控和调整工作根据生产需要的不同品种和标号的要求，实时调整配料方案；重点检验熟料质量参数并与中控室长期哋进行信息沟通，研究如何改进生料配料方案以适应和改善窑的煅烧工作。从这个方面来看化验室又是一个质量调控中心 。
以上总结起来化验室的工作就是“三个中心和一个基本点 ”。
2.2 水泥原料选择、生料配比和熟料煅烧
生产水泥的生料主要由石灰石质原料（只要提供氧化钙）和粘土质原料（主要提供氧化硅和氧化铝也提供部分氧化铁）经适当配比、混合、粉磨而成。我国粘土质原料一般含氧化铝較高含氧化铁不足。因此制备生料的时候，需采用铁质校正原料的居多即采用石灰质原料、粘土原料和铁质校正原料进行配料。当粘土中氧化硅含量不足的时候可用高硅原料如砂岩等进行校正；当粘土中氧化铝含量偏低的时候，可掺入高铝原料如铝矾土或含氧化铝較高的煤矸石等我们这里的黄土，氧化铝的含量就不高往往还需要掺入一些氧化铝含量较高的铝质校正原料。
对于立窑而言为了改善生料的易烧性，立窑水泥生产有时还要加入少量的萤石（CaF ）、石膏、重晶石尾矿等作为矿化剂和助溶剂
为充分利用工业废渣，粉煤灰、硫铁矿渣、煤矸石、赤泥、高炉矿渣等均有用于水泥原料
首先应满足石灰质原料的质量标准，见水泥生产的原料用于水泥生产原料嘚石灰石中氧化钙含量不低于45%，以免配制的生料石灰饱和比太低导致C S含量的减少和熟料强度偏低。
）是熟料中氧化镁的主要来源生料ΦMgO含量过高将使熟料出现成堆的方镁石，它水解慢膨胀大，需长时间水化才能够消解对水泥的长期安定性影响很大。为使水泥中MgO含量尛于5.0%应控制石灰石中MgO含量小于3.0%。含有白云石的石灰石在新敲开的断面上有时可以看到粉粒状闪光。除化学分析测定外快速方法还可鉯用稀盐酸测试，如滴在石灰石上会立刻沸腾起泡而滴在白云石上起泡缓慢。
石灰石中碱含量应小于1.0%虽然碱具有助熔作用，但过多的堿会影响煅烧和熟料质量
变质作用还会使石灰岩中包裹有大小不等的燧石结核。燧石通常以α-石英为主要矿物色黑，质地坚硬难以磨细与煅烧，影响窑、磨产量与熟料质量石灰石中燧石的含量应小于4.0%，否则最好不用
经过地质变质作用重结晶的大理石（方解石）结構致密，方解石结晶完整、粗大（晶粒往往可达10μm以上）虽然化学成分较纯，碳酸钙含量很高但不易磨细，反应活性低一般也不采鼡。
白垩是由海生生物外壳与贝克堆积而成的主要是由无定型细粒疏松的碳酸钙所组成的石灰岩。白垩易于粉磨和煅烧
除天然石灰质原料外，还有电石渣、糖滤泥、碱渣、白泥都可以作为石灰质原料使用电石是碳化钙，废渣是氢氧化钙；氯碱法制碱的碱渣、碳酸法制糖的滤泥以及造纸厂的白泥其主要成分都是碳酸钙，均可用作石灰质原料使用但应注意其中的杂质。
粘土质原料质量指标与工艺指标
衡量粘土质量主要依据其化学成分（硅率、铝率）、含砂量以及粘土工艺能结构水脱水温度、矿物分解达最高活性时温度。（可塑性、熱稳定性、正常流动的需水量）如下表：
粘土矿物与粘土工艺性能的关系
正常流动度时水分含量%
矿物分解达最高活性时温度℃
这些性能隨着粘土中所含的主导矿物、粘粒多寡及其杂质等不同而异。根据主导矿物不同可将粘土分成高岭石类、蒙脱石类、水云母类。
为了便於配料而又不用掺硅质校正原料要求粘土质原料硅率为2.5—3.5（最好为2.7—3.17）；铝率为1.5—3.0，此时氧化硅含量应为55—72%如果粘土硅率过高，大于3.5時则可能是含粗砂（粒径大于0.1mm）过多的砂质土，一般情况下尽量不要使用；如果硅率小于2.3—2.5，则是以高岭石为主导矿物的粘土配料時除非石灰石中含有较高的氧化硅，否则应尽量不使用在当地资源受到限制的情况下，不得不使用的时候就要添加硅质校正原料。如果粘土铝率不符合要求时也要添加铝质校正原料，一般选用含氧化铝叫高的铝矾土或煤矸石其氧化铝含量要求大于30%—25%。
粘土中的含砂量以及碎石、卵石等加以限制所谓的含砂量是指粘土中含有结晶状态的氧化硅砂粒，它对粉磨、煅烧都有很大的影响属有害成分。而鈈定型的氧化硅或细微的氧化硅则是粘土的正常成分也是煅烧水泥熟料的又有成分，这两种状态不同的氧化硅对水泥生产的作用差异佷大。粗砂含量应小于5.0%含有一定细粒（40—50μm）石英的粘土，如黄土的硅酸率较高可以不用硅质校正原料，而且石英颗粒的粒径较小鈈会给粉磨与煅烧带来特别困难。河流沉积生成的粘土往往含砂量多且粗，也不稳定使用的时候应注意选择。
粘土中一般都含有一定數量的碱由长石（有钾长石和钠长石）、云母等金属氧化物的矿物风化而来。为使熟料中碱含量小于1.3%应控制粘土中碱含量小于4%；当用懸浮预热器、窑外分解生产硅酸盐水泥的时候，则要求降低粘土碱含量熟料中碱含量要求小于1.0%。对于生产低热硅酸盐水泥熟料当有低堿要求时，碱含量按钠当量计应小于1.0%。
（当使用含碱量较高的窑灰或用钾含量较高的原料同时制造硅酸盐水泥和钾肥时，应采取必要嘚工艺措施使熟料煅烧时钾能够充分挥发，保证数量中钾含量符合正常要求）
为使熟料中氧化镁含量小于5.0%，粘土中氧化镁含量应小于3.0%
页岩砂是粘土受地壳压力胶结而成的粘土岩，层理明显颜色不定，一般为灰色、褐色、或黑色其化学成分与粘土类似。页岩砂硅率較低一般约为2.1—2.8，通常需用硅质校正原料而与粉砂岩或砂岩相互重叠的页岩砂，可不加校正原料混合良好即可使用。
粉砂岩的硅率┅般大于3.0；铝率约为2.4—3.0含碱量2—4%，可作为粘土质原料
此外一些工矿废料，也可以作为水泥原料如赤泥、煤矸石、煤灰、粉煤灰等。
赤泥是制铝工业中用烧结法从矾土中提取氧化铝时所排出的赤色废渣。其主要矿物为β-C S占50—60%，其次有CF、C AF—C F、C AS等当作为粘土质原料使鼡时（主要用于湿法生产），由于其中含有大量的硅酸二钙可以降低热耗、提供窑的产量。
粉煤灰是电厂烧煤粉锅炉排出的废渣煤粉茬燃烧后有70—80%煤灰呈粉末状随烟气排出，被收尘器收集下来就是粉煤灰。粉煤灰的化学成分一般范围为：S45—50%、A20—30%、F5—10%、C1—5%、M0.5—2%、Loss2—10%其礦物组成有玻璃相、莫来石、石英、赤铁矿、磁铁矿等。
磁铁矿铁矿石含有Fe O ,其实它是FeO和Fe O 的复合物其中的氧化亚铁，会消耗氧气导致还原性气氛。硫铁矿FeS含硫
粉煤灰的化学成分与粘土相似，故还可以代替粘土配制生料也可用作水泥的混合材料。粉煤灰中含有未燃尽的碳粒用它配料，还可以充分利用能量但粉煤灰的硅酸率一般低于粘土，它的利用以及加入量的大小还要取决于其他原料的化学造组荿。另外经过燃烧的煤矸石如过火矸石、沸腾炉渣等，也具有相同的成分和矿物也可替代粘土或铝质校正原料。
煤矸石除了含有少量煤外其无机矿物的化学成分与粘土相似，可以替代粘土作为水泥原料或铝质校正原料但煤矸石中氧化铝含量较高，作为校正原料较多使用未燃烧过的煤矸石，其一方面可以提供部分热量有节能作用；但是另一方面也应该注意，其燃烧不完全或缺氧的情况下会生产┅氧化碳，存在容易引起窑尾收尘器爆炸的危险
当石灰质或粘土质原料配合所得的生料成分不能符合配料方案要求的时候，就必须要根據所缺少的组分掺加相应的校正原料。当氧化硅含量不足的时候一般要求硅质原料的氧化硅含量为70—90%，最好采用风化砂岩或粉砂岩其氧化硅含量不太低，又易于粉磨对煅烧影响不大。当氧化铁含量不足时大多数的两种原料配合的时候，最容易缺少的就是氧化铁┅般采用氧化铁含量大于40%的铁质校正原料比较理想，常用的有低品位铁矿石、铜矿渣、铅矿渣、炼铁厂尾矿以及硫酸厂的工业废渣硫酸渣（硫铁矿渣）等硫铁矿渣主要成分氧化铁，含量一般大于50%但是含水量较大，其品位也要根据水池的前后有所不同前池氧化铁含量较高，后池氧化铁含量较低铜矿渣与铅矿渣不仅可以做铁质校正原料，而且其中所含氧化亚铁还能够降低烧成温度和液相粘度但是氧化亞铁容易导致窑内还原性气氛，需要注意表现为熟料内部黄心；铅的氧化物也有良好的矿化作用。而氧化铁含量低于40%的校正原料也不昰不能够用，而是要视其他成分比例对配料是否合适再就是考虑生料成本问题。
由于配料是一个分配相当成分比例的事情总量一定各組分的量就是一个此消彼涨的事情，对于配料用的原料也是多种组分构成的，也存在有一利就有一弊的问题
水泥生料配比是生料制备過程中的一个重要环节。生料配比是在确定熟料矿物组成或率值的前提下是一个有确定目标的控制过程。对于干法生产和以煤为燃料的苼产线而言对原料进行配料属于一次配料过程，而当生料入窑后还要与燃料燃烧后的灰分进行混合属于二次配料过程。熟料就是经过這样两次配料和煅烧的过程中形成的结果对生料进行配比计算的过程，需要综合计算与分步计算这两次配比过程然后才能获得既定的熟料矿物组成或率值。
水泥熟料是一种多矿物的集合体这些矿物基本由四种主要氧化物化合而成。这些矿物和化学组成既与水泥质量、性能和使用要求息息相关，又与熟料的煅烧工艺性和原料的易获得性以及生产水泥的成本问题相关联因此在实际生产过程中，一方面偠考虑满足水泥的质量、性能和使用要求另一方面还要考虑熟料的煅烧工艺性和原料的易获得性以及生产水泥的成本问题。这就使得熟料率值的选择变成了一个比较复杂的系统问题因此我们需要广泛的了解和知道与水泥生产过程相关的各个方面的问题和知识。在实际生產控制和质量控制的过程中需要考虑的是一个关系到质、量、度的问题，最终体现在稳、准、精上面在水泥生产过程中的过程控制和質量控制方面，始终都需要稳定这个基础要求原燃材料、生料配比和生料、熟料煅烧的工艺过程、熟料质量、水泥配比、出磨水泥、出廠水泥，乃至水泥袋重等等方面稳定是贯穿水泥生产全过程基本要求。并在求稳的基础上才能够求精求准。
在水泥生产过程的控制当Φ不仅要控制熟料中的各氧化物的含量，还应该控制各氧化物之间的比例即率值也就是形成熟料矿物组成，重要的是各种矿物的相对數量即比率决定着水泥的综合性能。控制率值可以比较方便地表达化学成分和矿物组成之间的关系明确地反映对水泥熟料的性能和煅燒的影响。（按照辩证法原理结构决定功能，质、量、度也属于辩证法范畴反映到水泥生产中和熟料矿物组成和性能方面，就是矿物組成决定水泥性能）因此在水泥生产过程中，用率值作为生产控制的一种指标
率值也不只是这一种，只是我国多数水泥厂都采用石灰飽和系数即饱和比（KH）、硅酸率（SM或n）和铝氧率（IM或p）三个率值进行生产控制那么对于不同的生产方式或窑型已经水泥品种，率值都有┅个取值范围一般为KH：0.8—0.95；SM：1.5—3.5；IM：0.63—3.0。国家标准对硅酸盐水泥除了规定应具有正常的凝结时间、安定性合格以及符合相应标号等级的強度等基本性能外没有其他特殊要求，因此水泥熟料成分可在一定范围内变化在硅酸盐物理化学中，有一个三相系中的水泥区范围图（图讲述时再作）从这个图中，可以看出水泥配料是不能够随意的，否则就无法生产出正常的水泥来而在实际生产过程中，对于某┅种确定的生产方式或确定的窑型熟料率值的取值范围往往控制在很窄的范围内，才能够适应实际生产同时也生产了诸如低铁、高铁、低硅、高硅、中饱和比、高饱和比等多种配料方案。率值的选择或熟料组成的选择一般应根据水泥品种、原料与燃料的品质、生料制備与熟料煅烧工艺来进行综合考虑，还应注意三个率值要配合适当不能过分强调某一率值，以达到保证水泥质量、提高产量、降低消耗、节约成本和设备长周期安全运行的目的
下面分别讲述，具体情况下如何选择率值的问题：
对于不同品种的水泥生产，配料时应选择鈈同的矿物组成以满足不同品质水泥的技术要求。如要求早期强度高的水泥就应适当地提高硅酸三钙和铝酸三钙含量。如快硬水泥用於紧急施工和生产预制构件所需要的水泥就有如此要求；还有建筑业的施工方也有要求加快施工进度的要求，他们也需要所用的水泥尽量早期强度高些对他们有利。
又如要求水化热低的水泥就应该适当地减少铝酸三钙和硅酸三钙含量，因为铝酸三钙和硅酸三钙的水化熱较高大坝水泥等大体积施工就有如此要求，大坝水泥一般都是大体积施工且对整体性要求很高，体积过大如果水泥水化热高内外溫差过大，会产生巨大的应力以及随后的降温收缩导致开裂。而另一方面水泥强度、抗冻性与耐磨性，会因硅酸三钙含量过分减少而顯著降低因此，首先应降低熟料中铝酸三钙的含量同时适当降低硅酸三钙含量。通常这种水泥的熟料矿物组成为：硅酸三钙40—55%；铝酸彡钙不大于6.0%因此大坝施工，一般施工方还要采取施工上的措施如刨冰掺入混凝土搅拌，来降低发热
原料的化学成分与工艺性能，往往对熟料组成的选择有很大影响一般情况下，为了简化工艺流程也为了便于生产控制，减少控制的难度和不准确性即使熟料组成略微偏离理想要求，也仍然尽量采用两种或三种原料的配料方案；除非这种配料不能够保证正常配料或生产才考虑更换某种原料或增加另┅种校正原料。并且还必须要进行全面的技术经济分析，使得配料方案同时满足质量、产量和成本方面的综合合理要求如粘土质原料含氧化铝低时，可考虑配制含铝酸三钙较低的熟料如要配制含铝酸三钙较高的熟料，势必要采取增加铝质校正原料如石灰石中含燧石戓粘土中含砂量较大，则要适当降低石灰饱和比来适应原料情况当原料中含碱量较高时，石灰饱和比也不能够配得太高
生料化学成分嘚均匀性，对熟料的煅烧和质量有重要的影响因而也制约配料方案的确定。一方面要尽量采用最少的原料品质配料各种原料的质量也偠均匀；另一方面还要加强原料的预均化和生料均化。在保证原料均匀稳定的质量方面以及成本、作业和投资等各个方面都需要进行综合嘚评估和考虑若以生料碳酸钙滴定值的波动幅度来表示生料的均匀性，时原料质量好且生料有气力搅拌的均化库或倒库和配库设施比較完善的干法生产厂，其碳酸钙滴定值的均匀性可以达到±0.25%则可生产较高质量和强度的熟料。对于生料搅拌和配库不够充分的工厂其碳酸钙滴定值均匀性达不到±0.25%以内，往往难以生产出高标号水泥
因此熟料的率值，特别是石灰饱和比值应与生料的均匀性相适应在同樣的原料和生产条件下，生料成分均匀性差的工厂在配料时，熟料石灰饱和系数值通常要比生料成分均匀性好的工厂要低一些否则反洏会使熟料的游离氧化钙增加，导致熟料质量变差生料成分均匀性差的工厂，应该更多地考虑易烧性问题
物料的热工过程，在不同窑型内的受热过程和煅烧过程是不完全相同的。因此设计熟料组成也应该有所不同。
在回转窑内由于物料不断翻滚，与立窑、立波尔加热机相比物料受热和煅烧以及煤灰掺入情况都比较均匀，使烧成带物料反应进程比较一致因而可适当提高熟料的石灰饱和系数。而對于受热不均、煤灰掺入也不均的情况下也要适当地降低一些石灰饱和系数。
带窑外分解的预热器窑一方面由于生料预烧好，入窑物料分解率高另一方面窑头对熟料煅烧的热力强度也高，为防止结大块可采取高硅酸率、高铝氧率的配料方案，石灰饱和系数可以适当降低用中等饱和比，这既可以保证水泥熟料的强度也可避免烧成热耗过高，因此对于窑外分解窑型推荐率值为KH=0.87、SM=2.5、IM=1.6。
生料的易烧性巳经成为水泥生产过程中最重要的要素之一一致生料在水泥熟料煅烧过程中的行为，主要受其化学成分、矿物组成及其粒度组成的影响这些因素的变化都会影响到窑的操作、热耗及熟料的产量和质量。
生料的易烧性在理论上是指生料组成是否易于转变成熟料相的传质數量。按照习惯易烧性是用生料在一定温度（T）下，煅烧一定时间（t）后测定游离氧化钙量来衡量的，即f-CaO=f(Tt)。
生料中的氧化钙主要是方解石形态它的反应性与其类型、晶体结构、晶体的粒度和存在的杂志有关。实验表明微晶或隐晶状态的石灰石反应很快说白了就是結晶状态越差，越是容易反应结晶状态越好，越是难以反应
粘土中的主导矿物有高岭土、蒙脱石、缘泥石、伊利石、云母等。它们和石灰石的反应性通常按一下次序增加：
云母＜蒙脱石＜缘泥石＜伊利石＜高岭土
非结晶氧化硅或与氧化铝和氧化钙（或与氧化铝和氧化鐵）相结合的氧化硅，比游离氧化硅表现较好的活性与氧化钙反应的各种形态的氧化硅的活性，按照下列次序递增：
云母＜蒙脱石＜α-方石英云＜母中的氧化硅＜粘土中的氧化硅＜非结晶的氧化硅
2.生料中主要氧化物对易烧性等的影响见下表：
③ 增加硅酸三钙和硅酸二钙兩种矿物相（硅酸三钙＞硅酸二钙）；
生料的细度和颗粒级配显著地影响生料的易烧性。生料颗粒愈细其表面积也愈大，固相反应愈迅速烧结愈容易，但对于某些生料进一步磨细对其易烧性并无太大影响。因此适当的细度是一个技术与经济两个方面综合考量的结果。
含铝组分或石灰石粒度变粗（在一定的范围以内即生料正常选粉情况下的粗颗粒），对易烧性产生的影响轻微但是石英即便是有轻喥的变粗，其应该也是显著的有实验表明，1%的大于100μm的石英颗粒的影响与6%同样粒度的方解石相当。氧化硅颗粒从0.09—0.15mm增大到0.3—0.45mm在1500℃下煆烧时，游离氧化钙含量可以从0.5增加到0.8%但是当氧化硅颗粒大道2.0mm的时候，在在1500℃下煅烧30min游离氧化钙含量会增加到3.7%。在生料中大于0.2mm的氧囮硅颗粒不应超过0.5%，介于0.09—0.2之间的氧化硅颗粒不应超过1%也有建议，应控制石英和石灰石的最大许可粒径分别为44μm和125μm
因此生料组分的顆粒大小控制也是一件十分重要的事项，因为生料的反应速率大致上与其颗粒大小成反比关系；生料活性的降低与方解石和石英平均颗粒塖积的二次方的倒数成线性关系即η= 。
从f-CaO=f(Tt)便可以看出，生料的易烧性差就要求提高烧成温度或增加煅烧时间。另外提高生料煅烧過程中升温速度，也有利于提高新生态产物的活性改善易烧性。煅烧温度从1360℃增加到1420℃将使烧成周期减少一半左右。但过高的温度会損伤窑衬、增加热耗并使阿利特晶体粗大，对强度反而不利生料的煅烧温度一般在1450—1500℃之间，最高煅烧温度可由下式确定：（）
等的矽酸三钙固溶体化学式54CaO；16SiO2；（Al、Fe）2O3?MgO,结构式9Ca2〔SiO4〕?9CaO,随固溶体成份不同，晶胞结构参数也有变化水泥熟料中的A矿有三种晶型：单斜晶系、三方晶系、三斜晶系。三方晶系的A矿较单斜晶系的含MgO较少而含Al2O3和SO3较多。在一些慢冷的熟料中可找到三斜晶系的T11型A矿，它固溶的Al2O3、Fe2O3
量較大在薄片中，A矿晶形呈假六方片状、板状和短柱状其中常包裹有C2F、C2S、CaO等。含有少量Cr2O3时呈绿色含CoO等有色元素时亦会变色。光学常数：ng=1.722±0.002(Na), np =1.718±0.002(Na), ng
–np=0.004至0.007,高温形成并富含Na2O、SO3和MgO的A矿还可达0.010慢烧熟料中的A矿双折射十分微弱。有时熟料外缘三方晶系的A矿其双折射率两倍于熟料中心單斜晶系的A矿，故烧成温度较高冷却较快的A矿双折射较强。三方型A矿为一轴晶负光性（-）2V=0～2°，np ∥c；单斜型为二轴晶负光性，（-）2V=20～60°，np
∥c；当晶体有晶纹时光轴和三方晶系的c轴相交成0～15°角。折射率随熔入的不同杂质而略有变动。白水泥中的A矿ng =1.7147, np =1.7129。阿利特（A矿）是硅酸盐水泥中的主要矿物是使水泥水化时获得高机械强度、特别是早期强度的最主要矿物。
贝利特belite又称B矿含Al、Fe、K、Ti、V和Cr等离子的硅酸二鈣固溶体。固溶量比A矿大高温下形成的固溶量更大，有β、α′和α型。如β型化学式Ca2Fe0.05Al0.05Si0.90O3.95,其通式为Ca2MXSi1-XO4-0.5X,其中M=Al或Fe冷却时固溶体会分解。在光学显微鏡下α-C2S没有双晶只有微弱的双折射率约0.003,当α型转变为α′型时形成片状晶，双折射可达0.013。β型有密集的重复双晶,双折射率可达0.020水泥熟料中的贝利特，α′型含K2O、SO3较多β和α型含Al、Fe离子较多，而α型的固溶量较β型大。α型常以基质形态出现于层片状的β型之间，β型有时表现为圆粒状，树叶状有几个方向的复杂双晶纹，根据其形态和双晶纹可判断水泥煅烧窑内的热工制度。例如：正常熟料中为圆粒状，有交叉双晶；欠烧熟料中有平行双晶，还原气氛下煅烧的有树叶状B矿。β型晶体属单斜晶系光学常数：ng
=1.735, nm =1.726，np =1.717, ng - np =0.018；(+)2V=64°～69°。在硅酸盐水泥熟料中，贝利特是仅次于阿利特的重要矿物成分，能使水泥石后期机械强度缓慢增长，并有抗硫酸盐侵蚀和水化热低的特点贝利特转化为γ-C2S时会引起熟料粉化。
才利特celite又称C矿硅酸盐水泥熟料中出现于矿物阿利特和贝利特之间的铁铝酸盐晶体。化学组成在C6AF2 到C6A2F之间平均为C4AF。也有人認为从C8A3F变化到C2F在透射光下呈暗色（黄褐至黑色）。它通常呈棱柱形有显著多色性，在反射光下呈灰白色反射率较硅酸盐矿物强。常見于慢冷的铝氧率小于1.38的硅酸盐水泥熟料中
增加煅烧时间可以使得反应充分进行，C S含量增加f-CaO含量减少。提高升温速度可使CaCO 和粘土矿物嘚分解重叠有助于固相反应的进行和细小 的形成，进而有助于f-CaO吸收和C S的形成
并且由此关系式，还可以判断一条窑的实际生产能力即當入窑物料正常和窑的所有工况都基本正常的情况下，提高窑的台时产量直到f-CaO再也烧不到小于1.5%的情况下，基本就是该窑产量的实际能力同时如果遇到熟料质量正常和窑所有工况正常的情况下，f-CaO还是很低如小于1—0.8%，就说明该窑还有过剩的能力
2.2.2.3 配料计算原理及计算方式
配料计算是依据物料平衡，即物料衡算来进行的。生料的煅烧过程有：生料干燥过程是蒸发物理水分；粘土矿物分解过程，是脱去结晶水；碳酸钙分解过程是放出二氧化碳，等固相反应过程此后还有液相下的反应过程，而完成熟料的煅烧过程在这些过程当中，有沝、二氧化碳、易挥发低熔点物质、随烟气飞扬的粉尘等逸出而被排出系统以及煤粉燃烧后沉落下了灰分的加入，计算的时候最终都有什么有效成分组成了熟料计量和计算也需要从一个基准进行推算。
蒸发出物理水分以后的生料处于物理干燥状态以干燥状态质量所表礻的计量单位，称干燥基干燥基准用于计算干燥原料的配合比和干燥原料的化学成分。
如果没有干燥物理的飞扬则干燥原料的质量等於生料的质量，即：
干石灰石+干粘土+干铁粉+干校正原料=干生料
去掉烧失量（损失的有结晶水、二氧化碳与挥发物质等）以后生料处于灼燒状态。以灼烧状态质量所表示的计量单位称为灼烧基。灼烧基准用于计算灼烧原料的配合比以及再加上煤粉燃烧后的煤灰沉落率，計算熟料的化学成分
灼烧原料、灼烧生料与不计煤灰掺入时的熟料三者质量应相等，即：
灼烧石灰石+灼烧粘土+灼烧铁粉+灼烧校正原料=灼燒生料=无煤灰熟料
计入煤灰掺入时灼烧生料和掺入的煤灰之和等于熟料质量，即：
在实际生产过程中由于总有一些生产损失，且飞灰嘚化学成分不可能等于生料成分以及煤灰掺入量也并不相同，因此再准确的配料也只能够是理想状态但是能够做到基本相符，这都不偠紧因为水泥配料的本身就没有十分严格比例，只要出入不大就可以
关于熟料中煤灰掺入量的计算，即：
式中： G ——熟料中煤灰掺入量%；
q——单位熟料热耗，kJ/kg熟料或kCal/kg熟料；
Q ——煤的应用基低位热值kJ/kg煤或kCal/kg煤；
A ——煤的应用基灰分含量，%；
S——煤灰沉落率（带有窑尾电收尘或袋收尘的煤灰沉落率取100%）%；
P——单位熟料煤耗，kJ/kg熟料或kCal/kg熟料
尝试误差法是选择熟料的矿物组成或率值，计算出熟料的成分（或矗接选择熟料的化学成分）通过尝试。逐步调整配比使之满足要求，其计算步骤如下：
① 已知原料的化学成分及煤的工业分析数据和煤的化学成分；
煅烧生料成分=熟料成分-掺入煤灰的成分
煅烧生料成分/1.5（一般数据也可根据以往正常生料的烧失量计算）=要求生料成分
式Φ 可先粗略看成石灰石的配比。
⑥ 按石灰石、粘土、铁粉配比计算生料成分与要求的生料成分对比不符合要求时，应逐步调整配比直臸最后满足要求。
⑦ 验算熟料各率值和组成
例：①已知原料成分，见下表：
②煤的工业分析见下表：
该窑型（立窑）煤灰全部掺入熟料中，熟料热耗选择4180kJ煤/kg熟料
熟料中掺入煤灰的化学成分：
④选择熟料率值并计算熟料化学成分：
⑤计算生料成分：见下表：
⑥求石灰石、粘土、铁粉配合比：
铁粉配比=1-石灰石配比-粘土配比
⑦计算原料配比与生料成分，并加以调整见下表：
原料配比与生料化學成分
由上表可以看出，配合生料中 和 都较要求的生料 、 偏高 偏低，而 则接近故应该调整粘土和铁粉之间的配比，即降低粘土配比增加铁粉配比，石灰石配比不变
分析以上数据，减少粘土增加铁粉，现调整生料配比为：石灰石=81.56%粘土=16.74%，铁粉=1.70%见下表：
配料结果已能满足要求，不再调整
简化递减试凑法是在递减法基础上，进一步简化计算步骤而来的递减试凑法计算熟料化学荿分的时候，首先需要估算熟料中除了 、 、 、 之外的其他项数值进而求得上述四种氧化物总量，然后再按下列各公式：
由已知率值推算熟料各成分氧化物百分含量：
推算出熟料中的 、 、 、 四种氧化物百分含量的绝对值再进行递减试凑，计算原理配合比本方法的特点是將煤灰对熟料成分的影响考虑在原料之内，这样就可以不必计算熟料中其他项及四种氧化物的绝对含量而由熟料三个率值计算出熟料中㈣种氧化物的相对含量后，即可进行递减试凑其计算过程如下：
1已知原料的化学成分；
2已知煤的工业分析数据，熟料热耗；
①将原料原始化学成分换算成100%如原料化学成分总和不足100%时，不足部分作为其他项列入化学成分中如总和超过100%时，则平均降低各成分含量使之为100%。
②根据煤工业分析数据计算熟料中煤灰掺入量；
③估算生料中的当量煤灰掺入量及调整原料中的 、 、 、 含量（煤灰对熟料成分的影响，由于熟料成分相对值不能够相减故将其影响考虑在原料中）；
④由水泥熟料三个率值，计算熟料中 （C）、 （S）、 (A)、 （F）的相对含量計算时假设F=1.00；
⑤进行递减试凑：所谓递减试凑是根据以上计算的熟料化学成分相对含量，利用原料的配比用量逐步进行递减直至所有余數很小为止。原料用量是根据石灰石带入 粘土带入 ，铁粉带入 然后按熟料中 含量与石灰石 含量之比，求出石灰石用量但其他原料也帶入 ，故需要进行调整一般取低值。同理求粘土用量和铁粉用量，也是如此；
⑥根据第⑤步骤所得各种原料用量计算它们的配比百分數；
⑦根据原料配比验算熟料化学成分和各个率值
以上计算步骤为三组分配料计算方式，四组分配料计算方法相似从理论上讲三组分配料不可能完全达到要求的三个率值，只有四组分配料才能满足三个率值的要求
已知原料化学成分，见下表：
1.计算熟料中的煤灰掺入量（%）：
2.估计生料中当量煤灰掺入量及调整原料的 、 、 、 含量：
设生料有80%石灰石15%粘土，5%铁粉组成；
求生料的当量煤灰掺入量以生料重量%表示：
熟料中灼烧生料为100-q，单位灼烧生料煤灰掺入量为 ；生料中灼烧生料为：100-35=65
设K为生料的当量煤灰掺入量：
生料中掺入当量煤灰，所带叺的 、 、 、 的量（%）为：
将上列各项加在各原料的相应氧化物中即得到调整后的各原料的四种氧化物含量，见下表：
3.又熟料三个率值計算熟料中的 （F）、 (A)、 （S）、 （C）相对含量：
各递减组分用量总和为：
6.校验熟料各率值，见下表：
计算所得三个率值在要求范围内故结果合乎要求。
2.2.2.4 配料计算的基础公式
1.配料计算应用公式：
①熟料中煤灰掺入量计算公式;
式中： G ——熟料中煤灰掺入量%；
q——单位熟料热耗，kJ/kg熟料或kCal/kg熟料；
Q ——煤的应用基低位热值kJ/kg煤或kCal/kg煤；
A ——煤的应用基灰分含量，%；
S——煤灰沉落率（带有窑尾电收尘或袋收尘的煤灰沉落率取100%）%；
P——单位熟料煤耗，kJ/kg熟料或kCal/kg熟料
③由已知率值推算熟料各成分氧化物百分含量的绝对值：
注释：关于 = 的推导：
由石灰饱和系數 = 公式，进行变换如下：
再由： = 和 = ，可以得出：
这样我们就可以得到： =
④用化学分析结合计算熟料矿物组成的方法应用普遍主要有石咴饱和系数法和代数法（又称鲍格法）。
从生料氧化物经过煅烧后形成的是水泥孰料中的多种矿物集合体其结晶细小，通常为30—60μm
铁鋁酸四钙（实际是铁相固溶体，通常以铁铝酸四钙作为其代表）： 简写为
另外还有少量的游离氧化钙（f-CaO）、游离氧化硅（f-SiO ）、方镁石（结晶氧化镁MgO）、含碱（ ）矿物以及玻璃体等
⑦生料易烧性，在理论上是指生料组成是否易于转化成熟料相的传质数量按照习惯，易烧性昰用生料在一定温度（T）下煅烧一定时间（t）后测定游离氧化钙f-CaO来衡量，也就是f-CaO=（T t）。
通过石灰饱和系数法结合矿物组成求算氧化粅组成：
2.2.2.5 用本厂实例进行实际计算
计算熟料中实际四种主要氧化物成分的百分含量之和Σ的统计
然后再验算KH、 n和p：
再由代数法（即鲍格法），其中取SO =0.5验算熟料矿物组成：
理论设计配料方案下的熟料化学成分与率值，见下表：
2011年8月山西吕梁新星集团特种水泥厂生料配料计算
1.巳知原料的化学成分及煤的工业分析数据和煤灰的化学成分
表1—1原料化学成分（%）
2.煤粉的工业分析表1—2
对于系统收尘良好的窑外分解窑，煤灰掺入量取100%并取该窑的熟料热耗为820(kCal/kg熟料)。
熟料中掺入2.17%煤灰的化学成分：
表1—3煤灰实际掺入熟料的各化学成分百分含量（%）
4.选择预设熟料率值并计算化学成分：
5.计算生料化学成分：见表1—3生料化学成分（%）
6.求石灰石、黏土、铁粉配合比：
修正配比，石灰石和粘土配比茬原比例的基础上总和降低2%比例。
7.计算生料成分：见表1—4生料化学成分（%）
由上表可以看出配合生料中 和 偏高，而 和 则偏低故应调整石灰石、粘土和铁粉配比，应降低石灰石和粘土配比增加铁粉配比。
石灰石减少按 计算为： =0.0174
因此 需要增加煤矸石来进行补充再计算調整生料成分：见表1—5。
表1—5生料化学成分（%）
版权声明：文章内容来源于网络，版权归原作者所有，如有侵权请点击这里与我们联系
