原料成分及配比计算
二级啤酒师培训资料(原料配比及计算)
450B 实验室标准协定法浸出物收得率E实（%）＝———×100 50
式中：450——糖化总物料重450g B——糖化后过滤麦汁测定相对密度再查表得到的麦汁浓度（°P） 50——糖化物料重（g） 若使用非发芽谷物辅料，应将辅料磨成细粉，按投料比例，预先加辅料 量20%的麦芽粉，也可用一定量的淀粉水解酶，加水比为1：5，预先糊化、 液化，稍冷却，加余下麦芽及蒸馏水，配成45℃，250g，按标准协定法进行。 若原料利用率低于96.0%，应分析原因，在排除“跑、冒、滴、漏”非正 常损失外，其原因主要是： ①原料中淀粉没有全部被糖化成麦汁浸出物（可溶性糊精和糖），即麦糟中残留 过多的淀粉或糊精； ②麦糟洗涤不充分，麦糟残留过多的可洗出浸出物。因此，只需分析麦糟中可糖 化或可洗出浸出物含量就能分析出是在糖化还是在糖化醪过滤有问题。
（1）应加强麦芽质量的检测，并按分析数据将麦芽按一定的质量等级分别贮存； （2）不同质量麦芽进行搭配的同时，应注意控制相适宜的工艺条件，诸如粉碎 度、料水比、糖化温度和醪液PH值等，以保证良好的糖化效果，同时还应加 强对最终麦汁（指冷却麦汁）成分的检测，包括最终发酵度。 （3）应对多种搭配比例的糖化生产过程认真作好记录，分析结果以积累经验， 这样才能在日常生产中应用自如。
原料配比虽然没有什么严格的比例，也不存在固定的规律，但是，如果
没有一定的配比经验，不善于应用各种工艺条件去适应不同的原料配比就不 能有良好的搭配比例和得到良好的糖化效果。
6、投料量的计算
在日常工作中，啤酒酿造较多的计算为投料量的计算，它与啤酒生产过 程中原料配比、麦汁产量、麦汁质量及成本核算有非常密切的关系，为糖化
收得率，其表示方法为： 麦汁中浸出物数量 麦汁浸出物收得率（%）＝—————————×100% 投料量
简捷通用的率值公式配料计算法
简捷通用的率值公式配料计算法《水泥》1997年12期刊登熊辅臣同志“率值公式法计算配料有通用性”的文章(以下简称“通文”)，虽然说明了由刘笃新同志推得的水泥生料配料计算公式在配料计算中具有通用、准确的特点，但公式系数计算较繁琐。
本文结合“通文”，以对比的形式介绍一种方程系数值小，计算过程简捷，结果准确，同样具有通用性的率值公式法。
1 计算公式1.1 原燃料化学成分及配比代表符号在原燃料化学成分代表符号相同的情况下，两种计算方法的配比设定对比见表1。
表1 原燃料化学成分及配比代表符号1.2 组合料中各物料配比及其化学成分黑生料中除石灰石、粘土、铁粉、校正原料以外的其它组分之和称为组合料。
(1)组合料中各物料配比的计算组合料中煤、萤石、石膏在黑生料中的配比G、E、D按“通文”方法计算(其中煤的配比G在配料计算时，许多工厂是直接给出的)，晶种(或某些添加剂)在黑生料中的配比J，一般由工厂依据生产实际直接给出。
(2)组合料在黑生料中的配比组合料在黑生料中的配比设为TT＝G＋E＋D＋J(3)组合料的化学成分式中：S、A T、F T、C T──分别为组合料中SiO2、Al2O3、Fe203和CaO的百分T含量，%。
1.3 干燥基白生料化学成分及其率值的计算(1)要求(100－T)%白生料的化学成分S′＝S O－S TOA′＝A O－A TOF′=F O－F TOC′＝C O－C TO式中：S、A O、F O、C O──分别为配料设计生料中的SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO的O百分含量，%。
S′、A O′、F O′、C O′──分别为(100－T)%白生料中SiO2、Al2O3、Fe2O3、OCaO的百分含量，%。
(2)(100－T)%白生料率值分别为KH O′、n O′、P O′1.4 率值公式(1)满足设计要求S O、A O、F O、C O(或三率值KH O、n O、P O)的四组分配料计算方程组为：当T＝0时，S O′＝S O、A O′＝A O、F O′=F O、C O′＝C O，那么，KH O′＝KH O、n O′＝n O、P O′=P O。
堆肥原料配合比设计
堆肥生产中，如果仅仅通过感官或经验来判断原料搭配是否合理、水分调节是否适宜，往往偏差较大，特别是当原料或工艺发生变化时，差异会更大，这也是造成产品质量不稳定的重要原因。
要优化堆肥条件和配方，必须按照原料理化参数，通过科学的计算来确定。
堆肥配方的形成就是对C/N和水分的平衡过程，目的是使它们均处于合理的范围内。
通常一个指标先调整合适后，堆肥的配方就可基本确定下来，若需要进一步调整比例，则一般要在不明显影响第一个指标的情形下对第二个指标进行优化。
一、C/N堆肥化过程中，碳素是堆肥微生物的基本能量来源，也是微生物细胞构成的基本材料。
堆肥微生物在分解含碳有机物的同时，利用部分氮素来构建自身细胞体，氮还是构成细胞中蛋白质、核酸、氨基酸、酶、辅酶的重要成分。
据研究，一般情况下，微生物每消耗25g有机碳，需要吸收1g氮素，微生物分解有机物较适宜的C/N为25左右。
C/N过高，微生物生长繁殖所需的氮素来源受到限制，微生物繁殖速度低，有机物分解速度慢，发酵时间长；有机原料损失大，腐殖质化系数低；并且还会导致堆肥产品C/N高，施入土壤后易造成土壤缺氮，从而影响作物生长发育。
C/N过低，微生物生长繁殖所需的能量来源受到限制，发酵温度上升缓慢，氮过量并以氨气的形式释放，有机氮损失大，还会散发难闻的气味。
合理调节堆肥原料中的碳氮比，是加速堆肥腐熟，提高腐殖化系数的有效途径。
常见的有机固体废物含碳量一般为40~55％，但氮的含量变化却很大，因此C/N的变幅也较大。
一般禾本科植物的C/N较高，大约在40~60之间，畜禽粪便、城市污泥C/N较低，大约为10~30。
为达到理想的堆肥有机物分解速度，通常用C/N较高的秸杆粉、草炭、蘑菇渣等与C/N较低的畜禽粪便、城市污泥等进行混合调整。
在堆肥化过程中，由于微生物的作用，有近2/3的碳素会以CO2的形式释放出来，剩余部分与氮素一起合成细胞生物体，所以堆肥化过程是一个C/N逐渐下降并趋于稳定的过程，腐熟堆肥的C/N一般为15：1左右。
硅锰合金配料计算
配料计算方式在铁合金生产中因为生产中的诸多因素不可能精确测算，因此要做到精确的配料计算是不容易的，并且在实际中意义也不大。
通常以原料成分、生产中的控制参数及经验数据为依据，进行初步测算，投入生产后再根据其炉内情况进行调整。
计算方式如下：23%,C6.8%,P0.3%,Fe3%,其他0.9%。
冶炼合金成分为:Mn66%,SiO2原料成分为按如下比例计算锰矿：(综合矿)Mn57%,Fe10%,P0.12%,SiO9%,CaO1.5%2兰炭：C80%辅料：CaO含量95%以上碱度一般在1.3-1.4各元素在冶炼产物中的分配如表3所示。
焦炭利用率为90%。
表3 锰矿中元素分配（%）以100kg锰矿为计算基础计算。
(1)焦炭用量计算焦炭用量为锰、铁、硅还原用碳量及合金渗碳量之和：①100kg锰矿还原得合金量锰、铁、磷总量为：100×57%×75%+100×10%×95%+100×0.12%×75%=45.99kg锰、铁、磷所占合金比例为:100%-C含量-Si含量-其他=100%-6.8%-23%-0.9%=69.3%100kg锰矿得合金总量为：45.99kg÷69.3%=66.36kg合金中的硅含量为：66.36kg×23%≈15.26kg合金中Mn含量为：66.36×66%=43.79kg合金中Fe含量为：66.36×3%=1.99kg②合金渗碳量：66.36kg×6.8%=4.51kg③锰、铁、硅还原用碳量还原MnO,用碳量为：MnO+C==Mn+CO 43.79/54.94 ×12=9.56 还原FeO用碳量为：FeO+C===Fe+CO 1.99/56 ×12=0.43还原SiO2用碳量：SiO2+C=Si+CO2 15.26/28 ×12=6.54兰炭总用量(干基)为：(4.51+9.56+0.43+6.54)÷90%÷80%=29.22kg(2)辅料用量渣比1.4含量为15.26÷60%×40%×=10.17渣中的SiO2石灰用量为:(10.17×1.4)÷95%=14.24kg（3）硅石：15.26÷60%-100×9%×=16.43(3)原料配比为:锰矿100kg；兰碳29.22kg;辅料 14.24 kg；硅石16.43kg产生合金66.36kg 。
高炉配料计算
高炉配料计算冶炼1t 生铁，需要一定数量的矿石、熔刑和燃料(焦炭及喷吹燃料)。
对于炼铁设计的工艺计算，燃料的用量是预先确定的，是已知的量，配料计算的主要任务，就是求出在满足炉渣碱度要求条件下，冶炼规定成分生铁所需要的矿石、熔剂数量。
对于生产高炉的工艺计算，各种原料的用量都是已知的，从整体上说不存在配料计算的问题，但有时需通过配料计算求解矿石的理论出铁量、理论渣量等，有时因冶炼条件变化需要作变料计算。
一、配料计算的目的配料计算的目的，在于根据已知的原料条件和冶炼要求来决定矿石和熔剂的用量，以配制合适的炉渣成分和获得合格的生铁。
二、配料计算时需要确定的已知条件（1）原始资料的收集整理生产中原始资料分析常常不完全，或元素分析和化合物分析不相吻合，加之分析方法不同存在分析误差，以致各种化学组成之和不等于100%。
因此，应该先确定元素在原料存在的形态，然后进行核算，使总和为100%。
换算为100%方法，可以均衡地扩大或缩小各成分的百分比，调整为100%，或者按照分析误差允许的范围，人为的调整为100%。
调整幅度不大时，以调整Al 2O 3或MgO 为宜。
在各种原料中化合物存在的形态和有关换算，按照下述方法处理。
烧结矿分析的S ，P ，Mn 分别以FeS, P 2O 5,MnO 形态存在。
它们的换算为：S──FeS ω(FeS)=ω(S )×3288% P──P 2O 5 ω(P 2O 5) =ω(P )×62142%Mn ──MnO ω(MnO)=ω(Mn )×5571%式中的S ，P ，Mn 等元素皆为分析值（百分含量），当要计算Fe 2O 3时，需要从生铁（TFe ）中扣除FeO 和FeS 中的Fe ，再进行换算。
ω(Fe 2O 3)= (112162ω(Fe )-ω(FeO )×7256-ω(FeS )×8856)% 式中的Fe ，FeO 为分析所得烧结矿的全铁和氧化亚铁的百分含量，FeS 为换算所得的硫化亚铁量。
水泥配料计算
(2)以100Kg熟料为基准，列表递减
计算步骤 SiO2 Al2O3
5.85 1.62 4.23 0.38
Fe2O3
4.50 0.20 4.30 0.23
CaO
其他 备注
要求熟料组成 21.74 2.45 -4.57kg煤灰 差 -122kg石灰 19.29 2.95
65.41 2.50 0.22 0.09 65.19 2.41 64.82 1.57
递减试凑法计算步骤：
(1)由式（3-27）-式（3-30）计算要求熟料的化学成 分 设∑=97.5%
Fe2O3=∑/[(2.8KH+1)(IM+1)SM+2.65IM+1.35]=4.50%
Al2O3=IM·Fe2O3 =5.85% SiO2=SM(Al2O3+Fe2O3)=21.74% CaO= ∑-(SiO2+Al2O3+Fe2O3)=65.41%
本章要求
1、掌握各主要原、燃材料品质要求
2、掌握影响水泥生料易烧性的因素
3、掌握水泥生料的配料方法及计算过程
4、了解立窑全黑生料法的配料方法
作业 1、常用来生产水泥熟料的石灰质原料和黏土质 原料有哪些？有哪些有害成分需要控制？
2、影响水泥生料易烧性的因素有哪些？加以简 要说明。 3、某厂为5000T/D水泥熟料生产线，所采用的原 料如下页表中所示。试设计熟料的率值为 KH=0.89±0.02、SM=2.０±0.1、 IM=1.3±0.1 ，并计算干原料的配合比。
如果原料中含有水分，则再换成湿配比。
可选择的配料方案
1.高铁高饱合比配方 KH=0.94-1.00，n=1.5-1.8，P=0.8-1.3，生料中Fe2O3含量在 2.8％以上。这种配方热耗比较低，可以不加矿化剂，也能烧出 均匀的黑色块料，熟料强度有较高的后期增长率。 2.高铝配方 KH=0.90-0.94，n=1.7-2.1，P=1.4-2.0，生料中Al2O3含量在 3.8％以上，熟料中Al2O36.5％以上。熟料有较高的早期强度， 有较快的凝结时间。 3.高硅低铁配方 KH=0.88-0.94，n>2.3，P>2，生料中Fe2O3含量一般在2％ 以下。可不加铁质校正原样，三种材料配料，掺1％-1.5％CaF2， 生料磨得细一点。这种料能烧出质量相当高的熟料， C3S+C2S>70％，f-CaO<2％，早期强度高，3d抗压强度 >40MPa，28d>65MPa，而且产量高，易磨性好。尤其是能适 应石灰石质量波动比较大的情况。
饲料配方的计算
2.蛋白质需要量（14%）再加3%为14.4%玉米7.832—14.4=17.6 40.2—14.4=25.814.4—12.1=2.3 14.4—7.8=6.6手算配方一、单方块法又称四角法、四边法。
在饲料种类及考虑营养指标少的情况下，可采用此法。
一般计算两种原料、一 种营养水平之间的配比关系，如求浓缩饲料与能量饲料比例用此法最快。
例：玉米粗蛋白为8%,浓缩饲料粗蛋白33%,配粗蛋白含量为16.5%时两者的比例。
1. 画一方形图，在图中央写上所要配的混合料的粗蛋白质含M 16.5%,方形图左上角和左下角分別是33—16.5=16.5浓缩料应占的比例二——-一 x 100%=34%16.5 + 8.5二、 多方形对角线法多方形对角线法是在单方形法对角线法的基础上演变来的。
单方形法虽然简便易学，但一次只能求出 两种饲料的配合比例，用多方形对角线法虽然一次也只能求岀一项营养指标，但可以在一次配方中求出若 干种饲料原料的配比。
因而用此法草拟配方时，则显得简便灵活。
在进行配方计算时，首先要査动物营养标准，在标准的基础上再加2%~3%或6%~8%的量，以备在平 衡日粮时加入各种矿物质和添加剂。
（一）二次方形对角线法：可在一次配方中求出四种饲料原料的配合比例。
例：现有玉米、细糠、豆饼、棉饼四种原料，要求配成每千克含粗蛋白为14%,消化能为3」兆卡的 饲料配方（冇肥猪）。
饲料 粗蛋白（％）消化能（兆卡/千克）玉米 7.8 3.30 细糠 12.12.80 豆饼40.23.23玉米和浓缩料蛋白质含量。
、数计算。
3.上而计算出的差数分别除以二差数之和，就得出两种饲料的百分比，其讣算如下:玉米816.5—8=8.5玉米应占的比朋碍話W6%17.6+25.8+2.3+6.6=52.34.原料 比例（％） 粗蛋白（％） 消化能（兆卡/千克）玉米 33.65 33.65% X7.5=2.6 33.65X3.3=1.11 细糠 4933 49.33%X 12.1=6.0 4933X2.8=1.38 豆饼 4.40 4.40% X 40.2= 1.8 4.40X3.23=0」42 棉籽饼 12.62 12.62% X 32=4.012.62X2.69=0.34合计1001丄42.97由上表可以看出草拟配方中粗蛋白可以满足营养需要，但消化能偏低，可把四种原料在方形图中的位 宜变动以下：验证后的配方中营养成分含量见下表原料 比例（％）粗蛋白（％）消化能（兆卡/千克）玉米 49.349.3%X7.8=3.8 49.3% X 3.3=1.63 细糠 33.7 33.7%X 12.1=4.1 33.7% X 2.8=0.94 豆饼 4.4 4.4% X 32=1.4 4.4% X 2.64=0」2 棉籽饼12.612.6% X 40.2=5.112.6% X 3.23=0.413. 饲料配方中四种原料组成如下：玉米比例=匚竺 X 100%=33.65%52.3 25 8 细糠比例X100%=49.33% 52.32 3豆饼比例二一二 X 100%=4.4%52.3 棉籽饼比例=仝丄X 100%= 12.62%52.3玉米7.8 玉米比例二40.2 — 14.4 523 X 100%=49.3%细糠12.1棉籽饼32豆饼40.232-144细糠比例二--------- - X 100%=33.7%52.3玉米7.815.45— 12.1=3.35 15.45— 10.5=4.95 15.45—7.8=7.65（二）三次方形对角线法：用三次方形对角线法一次草拟配方中可以求出6种饲料原料的配合比例：例：现有玉米、大麦、细糠、豆饼.棉籽饼、菜籽饼6种饲料，要求配制成每千克含粗蛋白为15%的日粮配方（冇肥猪九讣算配方前，在15%的粗蛋白基础上再加3%的虽:为15.45%,具体计算如下:37—15.45=21.5532—15.45=16.5540.2—15.45=24.7521 55玉米比例=一x 100%=27.3%7&8小麦比例=竺兰X 100%=21.0%7&824 75细糠比例二二一二X100%=31.4%7&83 35豆饼比例二二二X 100%=4.3%7&84.95棉籽饼比例= ------- X 100%=6.3%7&8菜籽饼比例X 100%=9.7%7&8（三）四次方形对角线法：用此法在草拟配方时，一次可求出8种饲料原料的配合比例。
水泥生料配料计算
尝试误差法
验算熟料的率值：计算结果如下：
KH=0.90 SM=2.60 IM=1.69
将计算结果与设定值比较：
KH、SM达到预先要求，IM略低，但已十分接近要求值。
确定结果：原料配合比为：石灰石82.3%，砂岩8.1%，铁 矿石2.6%左，粉煤灰7%。
尝试误差法
(4)计算湿原料的配合比
设原料操作水分：石灰石1%，砂岩3%，铁矿石4%，粉
4.23 0.38
3.85 3.39
0.46 0.67
-0.21 0.38
0.17 0.03
0.14 0
0.14
Fe2O3
4.50 0.20
4.30 0.23
4.07 1.26
2.81 2.80
0.01 0.14
0.15 0.14
0.01 0
0.01
CaO
65.41 0.23
65.18 64.82
0.36 0.32
1.97 0.0818 0.3140 0.0560 0.0169
灼烧生料 -- 20.67 4.42 3.00 66.98 3.06 0.1275 0.4893 0.0872 0.0263
名 称 配比 SiO2 Al2O3
灼烧生料 96.54 19.96 4.26 煤 灰 3.46 1.82 1.00
KH=0.83 SM=2.69 IM=1.47 将计算结果与设定值比较：KH过低，SM较接近，IM较低。
调 整 配 比 重 新 计 算 ： 根 据 经 验 统 计 ， 每 增 减 1% 石 灰 石
（相应减增适当砂岩），约增减KH=0.05。
据此，调整原料配合比为：石灰石82.3%，砂岩8.1%， 铁矿石2.6%左，粉煤灰7%。重新计算结果如下：
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旋一原燃料成分率值范围及配料变化表
一、原燃料成分率值范围
二、配料调整变化
1、石灰石、石粉主要提供生料中的CaO，理论上生料配比石灰石±1%，出磨CaO±0.46%，
Fe2O3±0.02%；石粉±1%，出磨CaO±0.43%。
2、砂岩主要提供生料中的SiO2、Al2O3，理论上生料配比砂岩±1%，生料SiO2±0.8%；
砂岩配比增减1%，石灰石相应减少、增加1%，出磨CaO±0.46%。
3、粘土主要是SiO2、Al2O3、Fe2O3，黄土、红土配比增加、减少1%，石灰石相应减少、
增加1%，出磨CaO减少、增加0.46%，Fe2O3增加、减少0.1%。
4、钢渣主要提供生料中的Fe2O3，理论上钢渣±1%，出磨Fe2O3±0.2-0.3%，CaO±0.2-0.3%
5、煤品种的改变，随之带入的煤灰量和成分也改变，升高了IM，降低了SM。
旋一生产质量科
2010-12-27。