水泥熟料形成热的计算方法
大体积混凝土水化热计算

大体积混凝土水化热计算混凝土的水化热是指在混凝土浆体中水和水泥反应生成水化产物时所释放出的热量。
水化热是混凝土在初凝和硬化过程中产生的主要热源之一,它对混凝土的温度变化和内部应力的发展具有重要的影响。
混凝土的水化反应是一个复杂的过程,其中涉及到水泥和水之间的化学反应、水泥水化产物的形成和生长等。
一般来说,混凝土的水化反应可以分为三个阶段:溶胶-凝胶转变阶段、凝胶形成和凝结阶段以及结构的形成和强化阶段。
在混凝土的水化反应中,水化热的产生量与混凝土配合比、水泥的种类和含量、温度等因素直接相关。
下面以大体积混凝土的水化热计算为例进行分析。
1.确定混凝土的配合比和水泥的种类和含量。
配合比是混凝土设计的基本要素,它决定了混凝土中水化反应发生的程度和热能释放量的大小。
混凝土配合比可以根据工程要求和试验数据进行确定。
水泥的种类和含量也对水化热产生量有直接影响,一般来说,大体积混凝土中常使用硅酸盐水泥。
2.计算混凝土中的水化热产生量。
根据混凝土的配合比和水泥的含量,可以计算出混凝土中水化热的产生量。
水化热的计算可以采用经验公式或者直接通过实验测定得出。
其中,主要的参数包括水化热生成率、水化热影响深度、混凝土总质量等。
3.分析混凝土的温度变化和内部应力的发展。
混凝土在水化过程中释放的热量会导致温度的升高,进而引起混凝土内部的应力发展。
通过数值计算或者实验分析,可以得到混凝土温度的变化规律和内部应力的发展情况。
这对混凝土的性能评价和施工安全有着重要的意义。
4.采取措施控制混凝土的温度和内部应力。
针对混凝土水化热引起的温度和内部应力的变化,可以采取一系列的措施进行控制。
例如,通过选用低热水泥、添加矿渣等对水化热进行调控;采用降温剂、遮阳措施等对温度进行控制;通过配置喷水降温系统、采用预应力等对内部应力进行控制。
这些措施能够有效地降低混凝土的温度升高和内部应力的发展,从而提高混凝土的耐久性和安全性。
总之,大体积混凝土的水化热计算是一个复杂的过程,需要综合考虑混凝土的配合比、水泥的种类和含量、温度等因素。
还原熟料形成机理

在水泥生产中正常熟料是在窑内空气略有过剩的情况下烧成的,即有足够的氧使燃料中的碳完全燃烧成CO2,放出热量。
1 前言在水泥生产中正常熟料是在窑内空气略有过剩的情况下烧成的,即有足够的氧使燃料中的碳完全燃烧成CO2,放出热量。
如窑内氧气不足,燃料燃烧不完全,产生CO时,就形成还原气氛,其反应式为:C+O2→CO2+408630J/molC+12O2→CO+123053J/mol在还原气氛条件下生产出来的熟料,我们称之为“还原熟料”。
在还原气氛下烧成时,窑内热力强度低,高价的过渡型的元素氧化物被还原成低价的,产生各种异常颜色的熟料。
据此特点,一般把还原料分为黄心料、绿心料、析铁料三种。
还原熟料常见的为黄心料,在熟料中所占比例也较大。
而绿心料、析铁料较少出现,即使存在,量也不多。
还原熟料的危害很多,影响窑的产量、质量、煤耗、热工制度的稳定;影响熟料、水泥的质量外观颜色等。
特别是熟料、水泥的外观上,还原料较多时,不仅熟料颜色难看,就连磨制出的水泥颜色也发黄,水泥用户极易把此熟料水泥比作立窑的废品熟料黄料球来看待,使用户购买使用都不放心,影响企业的声誉,因此,必须采取措施进行解决。
1.1 黄心料窑外分解窑产生的黄心料,可分为:疏松性黄心料和致密性黄心料,疏松性黄心料结构疏松,熟料烧失量高, fCaO也高,后期强度明显降低,它是在窑头温度低,窑尾存在还原气氛下产生的。
而致密性黄心料外壳的颜色与正常熟料相似,结粒较大,砸开熟料球,核心呈大小不等的黄心,它是在还原气氛或煤粉直接还原作用下,氧化铁还原致使熟料颜色发黄,当冷却时,表层熟料因再氧化而呈黑色。
黄心料其化学成分上最突出的变化就是随黄心程度的增加其中FeO含量也增加,而总的铁含量却没有明显变化;而有些黄心料中SiO2和Al2O3的含量较高,这主要是煤灰掺入造成的。
致密性黄心料在岩相结构上有两个特征:其一,B矿呈手指状、树叶状,这种B矿的产生与还原气氛下C2S和CFS固溶体的分离有关。
电石渣配料时熟料形成热计算公式的推导

将( 2 ) 代 入方程 ( 5 ) 得到 :
Qc o =4 . 8 0 3 c H +7 . 6 4 6 c c +0 . 1 1 4 c R
一
( 6 )
计算所需 的基础热力学数据可以查无机化学热 力 学数据 手册 1 得知 , 氢氧化 钙分解 反应 过程 为 : C a ( OH) 2 一 Ca O+H2 o ( g )
0 . 2 8 6 a -0 . 8 8 9 / ’
L 4
式中 : C, S, a, f一分 别 为 1 0 0 g 熟料 中 C a O, S i O , A 1 : O , , F e 0 的质量分 数 , %。 所以 , 我们 把 所有 含 氧 化钙 的热效 应 结合 在 一 起, 把方程( 1 ) 、 ( 3 ) 、 ( 4 ) 相加 在 一起 , 得 到氧 化钙 的 热 效应 :
化 学 热力 学 理论 , 推导 了电石 渣作 为 钙质 原 料制 备
熟料 , 其 氧化 钙 是 由氢 氧化 钙 和碳 酸 钙分 解 以及 除 氢 氧化 钙和碳 酸钙之 外原 料 中的 , 则有 :
f =f H +f ( 、 +c R ( 2 )
水泥熟料形成热的简易计算公式 , 并进行 了实例分 式 中 : f —l 0 0 g 熟料 中的氧化钙 ; C H, C c , c 分别 析和 实验 测 试 验证 , 为 快捷 简 便 地计 算 电石 渣制 水 为 1 0 0 g 熟 料 中 由氢 氧化与石灰 石配 料 的区别是熟 料 中
氧 化钙 主 要来 自于氢 氧化 钙 的分 解 , 电石渣 配 料 的
的经验公式计算熟料形成热 , 而水泥窑热工测量 中 的经验公式是基于以石灰石为钙质原料配料 , 对于 电石 渣 等 工 业废 渣 配 料 的情 况 , 须采用 J C / T 7 3 0 _ _ 2 0 0 7 附录B t 2 ] 中介 绍 的方法 进行计 算 , 该方法 相 当繁 琐, 计算 工作 量大 , 且有些 数据 不易 取得 。本文 运用
水泥 熟料综合热耗

水泥熟料综合热耗
水泥熟料的综合热耗是指在水泥生产过程中,生产单位水泥熟
料所需的热能消耗。
热耗是衡量水泥生产能耗的重要指标之一,也
是评价水泥生产技术和设备能效的重要依据。
从工艺角度来看,水泥熟料的综合热耗主要包括煤粉、燃料油
或天然气的燃烧热耗、熟料配比热耗、熟料煅烧热耗、熟料冷却热
耗等。
这些热耗来源于水泥生产过程中的各个环节,包括破碎、磨矿、煤粉制备、熟料煅烧、冷却等,每个环节都会消耗一定的热能。
从设备角度来看,水泥熟料的综合热耗还与生产设备的能效密
切相关。
例如,采用先进的窑炉、制粉设备和余热利用装置等高效
节能设备,可以降低热耗。
此外,合理设计生产工艺、优化操作管
理也能有效降低热耗。
另外,从原材料角度来看,熟料配比的合理性也会影响综合热耗。
合理的熟料配比可以降低熟料的煅烧温度和煅烧时间,从而减
少能耗。
综合来看,降低水泥熟料的综合热耗需要从工艺、设备、原材
料等多个角度进行综合考虑和优化。
通过技术改进、设备更新、工艺优化等措施,可以有效降低水泥熟料的综合热耗,提高水泥生产的能效水平。
水泥熟料

铝率高,熟料中铝酸三钙多,液相粘度大 ,物料难烧,水泥凝结快。但铝率过低, 虽然液相粘度小,液相中质点易扩散对硅 酸三钙形成有利,但烧结范围窄,窑内易 结大块,不利于窑的操作。
熟料热耗
水泥原料在加热过程中所发生的一系列物理化学变化,有吸热 反应和放热反应。各反应发生的温度和热变化情况见表
• 相应的计算公式: KH=(CaO-1.65 Al2O3-0.35 Fe2O3)/2.8 SiO2 (A1203/Fe2O3≥0.64) KH=(CaO-1.1 Al2O3-0.7 Fe2O3)/2.8 SiO2 (A1203/Fe2O3≤0.64)
考虑到熟料中还有游离 Ca0 、游离 Si02和石 膏 上述公式为:
CONTENTS
熟料率值 熟料热耗 熟料质量控制指标
熟料率值
描述水泥熟料中各氧化物含量之间比例关系的系 数。简单明了地表示熟料化学成分与矿物组成之 间的关系,明确地表示出水泥熟料的性能及其对 煅烧的影响。我国主要采用的率值有三个:石灰 饱和系数、硅率、铝率
1、石灰饱和系数 KH 石灰饱和系数 KH 是熟料中全部 氧化硅生成硅酸钙 所需的氧化钙 含量 与全部二氧化硅理论上全部 生成硅酸三钙所需的氧化钙含量 的比值,也即表示熟料中氧化硅 被氧化钙饱和成硅酸三钙的程度。
游离氧化钙含量
◇回转窑熟料f-CaO≤1.5 %,合格率85%,测定次 数自定。 ◇立窑熟料fCaO≤2.5%,合格率≥85 %,分窑每4 h测定一次。
熟料的烧失量
熟料烧失量控制指标: ≤1.0%,每班每窑测定一 次。
熟料中氧化镁含量
• MgO含量必须小于5.0%,对MgO含量高于 5.0%而低于6.0%的熟料,应进行其水泥 压蒸安定性试验。
日产5000t水泥熟料NSP窑的设计(说明书)

洛阳理工学院课程设计说明书课程名称:新型干法水泥生产技术与设备设计课题:5000t/d水泥熟料NSP窑的设计专业:无机非金属材料工程班级:学号:姓名:成绩:指导教师(签名):年月日课程设计任务书设计课题:5000t/d水泥熟料NSP窑的设计一、课题内容及要求:1.物料平衡计算2.热平衡计算3.窑的规格计算确定4.主要热工技术参数计算5.NSP窑初步设计:工艺布置与工艺布置图(窑中)二、课题任务及工作量1.设计说明书(不少于1万字,打印)2.NSP窑初步设计工艺布置图(1号图纸1张,手画)三、课题阶段进度安排1.第15周:确定窑规格、物料平衡与热平衡计算、主要热工参数计算2.第16周:NSP窑工艺布置绘图四、课题参考资料李海涛. 新型干法水泥生产技术与设备[M].化学工业出版社严生.新型干法水泥厂工艺设计手册[M].中国建材工业出版社金容容.水泥厂工艺设计概论[M].武汉理工大学出版社2011.5.3设计原始资料一、物料化学成分(%)二、煤的工业分析及元素分析三、热工参数1. 温度a. 入预热器生料温度:50℃;b. 入窑回灰温度:50℃;c. 入窑一次风温度:20℃;d. 入窑二次风温度:1100℃;e. 环境温度:20℃;f. 入窑、分解炉燃料温度:60℃;g. 入分解炉三次风温度:900℃;h. 出窑熟料温度:1360℃;i. 废气出预热器温度:330℃;j. 出预热器飞灰温度:300℃;2. 入窑风量比(%)。
一次风(K1):二次风(K2):窑头漏风(K3)=10:85:5;3. 燃料比(%)。
回转窑(Ky ):分解护(KF)=40:60;4. 出预热器飞灰量:0.1kg/kg熟料;5. 出预热器飞灰烧失量:35.20%;6. 各处过剩空气系数:窑尾αy =l.05;分解炉出口αL=1.15;预热器出口αf=1.40;7.入窑生料采用提升机输送;8.漏风:预热器漏风量占理论空气量的比例K4=0.16;分解炉及窑尾漏风(包括分解炉一次空气量),占分解炉用燃料理论空气量的比例K6=0.05;9. 袋收尘和增湿塔综合收尘效率为99.9%;10. 熟料形成热:根据简易公式(6-20)计算;11. 系统表面散热损失:460kJ/kg熟料;12. 生料水分:0.2%;13. 窑的设计产量:5000t/d(或208.33t/h)。
水泥生产工艺及水泥熟料的形成
水泥生产工艺及水泥熟料的形成水泥生料经过连续升温,达到相应的温度时,其煅烧会发生一系列物理化学变化,最后形成熟料。
硅酸盐水泥熟料主要由硅酸三钙(C3S)、硅酸盐二钙(C2S)、铝酸三钙(C3A)、铁铝酸四钙(C4AF)等矿物所组成。
硅酸盐水泥生料通常是用石灰石、黏土及少量铁矿石等按适当的比例配制而成。
石灰石的主要组成是碳酸钙(CaCO3)和少量的碳酸镁(MgCO3),黏土的主要矿物是高岭石(2SiO2·Al2O3·2H2O)及蒙脱石(4SiO2·Al2O3·9H2O)等,铁矿石的主要组成是氧化铁(Fe2O3)。
硅酸盐水泥熟料形成的过程,实际上是石灰石、黏土、铁矿石等主要原料经过加热,发生一系列物理化学变化形成C3A、C4AF、C2S和C3S等矿物的过程,不论窑型的变化如何,其过程是不变的。
一、煅烧过程物理化学变化水泥生料在加热煅烧过程中所发生的(一)自由水的蒸发(二)黏土质原料脱水和分解(三)石灰石的分解(四)固相反应(五)熟料烧成(六)熟料的冷却(一)自由水的蒸发无论是干法生产还是湿法生产,入窑生料都带有一定量的自由水分,由于加热,物料温度逐渐升高,物料中的水分首先蒸发,物料逐渐被烘干,其温度逐渐上升,温度升到100~150℃时,生料自由水分全部被排除,这一过程也称为干燥过程。
(二)黏土质原料脱水和分解黏土主要由含水硅酸铝所组成,其中二氧化硅和氧化铝的比例波动于2:1~4:1之间。
当生料烘干后,被继续加热,温度上升较快,当温度升到450℃时,黏土中的主要组成高岭土(Al2O3·2SiO2·2H2O)失去结构水,变为偏高岭石(2SiO2·Al2O3)。
高岭土进行脱水分解反应时,在失去化学结合水的同时,本身结构也受到破坏,变成游离的无定形的三氧化二铝和二氧化硅,其具有较高的化学活性,为下一步与氧化钙反应创造了有利条件。
在900-950℃,由无定形物质转变为晶体,同时放出热量。
熟料热耗
(5)窑体散热损失 • 窑内衬隔热保温效果好,则窑体散热损失小,否 则散热损失大,熟料热耗增加。 (6)矿化剂及微量元素的作用 • 适量加入矿化剂或合理利用微量组分,可以改善 易烧性或加速熟料烧成,从而降低熟料热耗。 • 此外,稳定煅烧过程的热工制度,提高煅烧设备 的运转率,提高水泥窑的产量等均有利于提高窑 的热效率,降低熟料热耗。 。
• 根据生成1kg熟料的理论生料消耗量及生料在加热 过程中的化学反应热和物理热,就可计算出1kg熟 料的理论消耗。假定生成1kg熟料所需的生料量为 1.55kg,则熟料理论热耗计算如下: 基准:1kg,20℃ • 支出热量项目 支出热量(kj/kg-熟料)
• • • • • • (1)将原料温度由20 升至450 (2)450 粘土脱水 (3)加热物料由450至900 (4)900CaCO3分解 (5)将分解后的物料加热至1400 (6)液相形成 支出热量合计 711 167 815 1986 523 105 4307
10.3.7熟料热耗 10.3.7.1熟料的理论热耗
• 水泥原料在加热工程中所发生的一系列物理化学 变化,有洗热反应和放热反应。
• 熟料在煅烧的过程中,在1000 ℃以下的变 化主要是吸热反应,在1000 ℃以上则是放 热反应。因此,在整个熟料煅烧过程中,大 量热量消耗在生料的预热和分解上,特别是 碳酸钙的分解上。可见,在形成熟料矿物时, 只需保持一定的温度(1450 ℃ )和时间, 就可使其化学反应完全。所以,保证生料的 预热,特别是碳酸钙的完全分解对熟料形成 具有重大意义。
• 如前所述,影响熟料热耗的因素很多,即使是 同一种生产方法,不同企业甚至同一企业同一 设备的不同时期熟料的热耗都可能不一样。预 分解窑熟料热耗通常在2920~3200j/kg,先进 水平可达2721~2930kj/kg。
水泥制造基础知识
当C2S=0时,KH=1,即当KH=1时,熟料中只有C3S、 C3A、 C4AF,而没有C2S。实际上,KH值介于0.667~1.0之 间。
KH的含义
KH实际上表示了熟料中C3S与C2S百 分含量的比例。KH越大,则硅酸盐矿物中 C3S的比例越高,熟料强度越好,故提高 KH有利于提高水泥质量。
KH过高,熟料煅烧困难,必须延长 煅烧时间,否则会出现f-CaO,同时窑的产 量低,热耗高。
饱和比变化受哪些因素影响
CaO
KH
煤灰份
KH
煤耗
KH
控制石灰含量的其它率值
水硬率:
HM =
CaO
SiO2 +AI2O3+Fe2O3
石灰标准值:
KSt =
100CaO
2.8SiO2 +1.1AI2O3+0.7Fe2O3
纯C3S为白色,密度为3.14g/㎝3。其晶体截面 为六角形或棱柱形。
C2S
又称B矿(贝利特),其含量通常为20%左右。 它与水作用时,水化速度慢,28天仅水化20%左右, 但水化产物后期具有较高的强度。所以含C2S高的 水泥凝结硬化慢,早期强度低,而后期强度增进 好,一年后可接近C3S的强度。
纯C2S色洁白,水化热较小,抗水性较好。
三、硅酸盐水泥熟料的矿物组成
在硅酸盐水泥熟料中, CaO、SiO2、AI2O3、 Fe2O3不是以单独的氧化物存在,而是以两种 或两种以上的氧化物反应生成的多种矿物的集 合体,其结晶比较细小,一般30~60μm。
水泥熟料主要有以下四种矿物:
硅酸三钙 3CaO·SiO2 简写 C3S; 75%硅酸盐矿物 硅酸二钙 2CaO·SiO2 简写 C2S; 铝酸三钙 3CaO·AI2O3 简写 C3A;
混凝土加热变形量计算公式
混凝土加热变形量计算公式引言。
混凝土是建筑工程中常用的材料,其性能对工程的质量和安全至关重要。
在一些特殊情况下,混凝土可能会受到高温的影响,导致其发生变形。
因此,混凝土加热变形量的计算成为了工程中的重要问题。
本文将介绍混凝土加热变形量的计算公式及其应用。
混凝土加热变形量计算公式。
混凝土在受到高温影响时,会发生热胀冷缩的现象,导致其发生变形。
为了计算混凝土在加热过程中的变形量,可以采用以下公式:ΔL = α L0 ΔT。
其中,ΔL为混凝土的变形量,α为混凝土的线膨胀系数,L0为混凝土的原始长度,ΔT为混凝土受热后的温度变化。
在这个公式中,混凝土的线膨胀系数α是一个重要的参数,它反映了混凝土在受热过程中的膨胀性能。
一般来说,混凝土的线膨胀系数与温度有关,可以通过实验或者文献资料来获取。
应用举例。
为了更好地理解混凝土加热变形量的计算公式,我们可以通过一个具体的应用举例来说明。
假设一根混凝土梁在受到高温影响后,温度发生了ΔT的变化,梁的原始长度为L0。
现在我们需要计算在这种情况下,混凝土梁的变形量ΔL。
首先,我们需要获取混凝土的线膨胀系数α。
假设通过实验或者文献资料得知,混凝土的线膨胀系数为α=10×10^-6/℃。
然后,我们可以通过混凝土加热变形量计算公式来计算混凝土梁的变形量ΔL:ΔL = α L0 ΔT。
= 10×10^-6/℃ L0 ΔT。
通过这个公式,我们可以得知在温度变化ΔT的情况下,混凝土梁的变形量ΔL是多少。
这样的计算可以帮助工程师们更好地预测混凝土在高温环境下的性能,从而采取相应的措施来保证工程的质量和安全。
注意事项。
在进行混凝土加热变形量的计算时,需要注意一些重要的事项。
首先,混凝土的线膨胀系数α是一个重要的参数,其值会受到多种因素的影响,如混凝土的配合比、水灰比、骨料类型等。
因此,在进行计算时需要选择合适的线膨胀系数α。
其次,需要注意混凝土在受热过程中可能发生的裂缝和破坏。
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水泥熟料形成热的计算方法熟料形成热的计算方法很多,有理论计算方法,也有经验公式计算方法。
现介绍我国《水泥回转窑热平衡、热效率综合能耗计算通则》中所采用的方法。
首先是按照熟料成分、煤灰成分与煤灰掺入量直接计算出煅烧1kg 熟料的干物料消耗量, 然后再计算形成lkg 熟料的理论热消耗量。
若采用普通原料(石灰石、粘土、铁粉)配料,以煤粉为燃料,其具体计算方法如下:首先确定计算基准,一般物料取1kg 熟料,温度取0℃,并给出如下已知数据:(1)熟料的化学成分;(2)煤的工业分析及煤灰的化学成分*(*若采用矿渣或粉煤灰配料还应给出矿渣或粉煤灰的化学成分及配比);(3)熟料单位煤耗,对于设计计算要根据生产条件确定,对于热工标定计算通过测定而得。
(一)生成lkg 熟料干物料消耗量的计算 1.煤灰的掺入量A m =1100r ar m A α(1-1) 式中 A m ──生成lkg 熟料,煤灰的掺入量(kg /kg-ck);r m —每熟料的耗煤量(kg /kg-ck) A ar ──煤灰分的应用基含量(%) α── 煤灰掺入的百分比(%)。
2.生料中碳酸钙的消耗量CaOCaCO A A K rCaCOM M m CaO CaO m 33100⋅-= (1-2)ar式中 m r CaCO3,──生成lkg 熟料碳酸钙的消耗量(kg /kg —ck);CaO k ──熟料中氧化钙的含量(%); CaO A ──煤灰中氧化钙的含量(%);M caCO3、M CaO ──分别为碳酸钙、氧化钙的分子量;A m ──同(1-1)式3.生料中碳酸镁的消耗量m r MgCO3=MgOMgCO A A K M M m MgO MgO 3100⋅- (1-3) 式中 m r MgCO3──生成lkg 熟料碳酸镁的消耗量(kg /kg —ck)MgO A ──煤灰中氧化镁的含量(%); MgO K ──熟料中氧化镁的含量(%);M MgCO3、M MgO ──分别为碳酸镁、氧化镁的分子量;A m ──同(1-1)式。
4.生料中高岭土的消耗量22H AS rm=32221003232O Al H AS A AK M M m O Al O Al ⋅- (1-4) 式中 22H AS r m ——生料中高岭土的含量(kg /kg —ck);Al 2O 3k ──熟料中三氧化二铝的含量(%); Al 2O 3A ──煤灰中三氧化二铝的含量(%);22H AS M 32O Al M ──分别为高岭土和三氧化二铝的分子量;A m ──同(1-1)式。
5.生料中CO 2的消耗量2CO rm=323CaCO CO CaCO rM M m+323MgCO CO MgCO rM M m(1-5)式中 2CO r m ──生成lkg 熟料CO :的消耗量(kg /kg —ck);3MgCO r m 3CaCO r m ──同(1-3)、(1-2)式2CO M 3CaCO M ──二氧化碳的分子量;3MgCO M 3CaCO M ──分别为碳酸镁及碳酸钙的分子量。
6.生料中化合水的消耗量2222222H AS O H H AS OH rM M m m= (1-6)式中 O H r m 2──生料中化合水的含量(kg /kg —ck);O H M 2 ──水的分子量; 其他符号同(1-4)式。
7.生成lkg 熟料干生料的消耗量O H r CO r d r m m m 221++= (1-7)式中 d r m ──生成lkg 熟料干生料的消耗量(kg /kg —ck);O H r m 2 、2CO r m ──见(1-5)、(1-6)式。
若采用矿渣或粉煤灰配料时,在计算各成分含量时还要分别将熟料各成分中减去来自矿渣或粉煤灰中各相应的成分含量;若采用液体或气体燃料时,则可将各项公式中A m 作为零代入。
(二)形成lkg 熟料吸收热量的计算1.干物料从0℃'C 加热到450℃C 时吸收的热量)0450(1-=d r d r C m q (1—8 )式中 1q ──干物料从0℃加热到450 ℃时吸收的热量(kJ /kg —ck);d r m ──见 (1-7)式d r C ──干物料在0~450℃C 时的比热;一般为1.058kJ /kg ·℃; 2.高岭土脱水吸收热量669022⨯=O H r m q (1-9)式中 2q ──高岭土脱水吸收的热量(kJ /kg —ck):O H r m 2──见(1-6)式.6690 ──高岭土脱水热效应(kJ /kg —H :O); 3.脱水后物料由450℃加热到900℃吸收的热量)450900()(23--=m O H r d r C m m q (1—10)式中 3q ──脱水后物料吸收的热量(kJ /kg —ck);d r m 、O H r m 2──见(1-7)、 (1-6)式;m C ──脱水后物料在450~900℃之间的平均比热一般为:1.184kJ /kg ·℃; 4.碳酸盐分解吸收热量166034⨯=CaCO r m q +14203⨯MgCO r m (1-11)式中 4q ──碳酸盐分解吸收热量(kJ /kg —ck);3CaCO r m 、3MgCO r m ──见(1-2)、 (1-3)式 1660──碳酸钙分解热效应(kJ /kg —CaCO 3) 1420──碳酸镁分解热效应(kJ /kg —MgCO 3)。
5.物料由900℃加热到1400℃时吸收热量)9001400()(225---=m CO r O H r d r C m m m q (1-12)式中 5q ──分解后的物料由900~C 加热到1400℃CB 寸吸收的热量(kJ /kg —ck):d r m 、O H r m 2、2CO r m ──分别见(1-7)、(1-6)、(1-5)式;m C ──物料在900~1400℃时的比热一般为1.033kJ /kg ·℃。
6.形成液相吸收热量6q =109kJ /kg —ck (1-13)(三)形成1kg 熟料放热量的汁算1.粘土脱水后无定形物质转变为晶体放出热量30186030122222221⨯⨯=⨯='∙H AS r H AS AS H AS r m M M m q (1-14)式中 1q '──粘土脱水后无定形物质结晶放热(kJ /kg —ck): 22H AS r m ──见式(1—4);0.86──脱水高岭土(Al 2O 3·2SiO 2)和高岭土(Al 2O 3·2SiO 2·2H 2O)分子量之比;301──脱水高岭土的结晶热(kJ /kg —AS 2)。
2.熟料矿物形成放出热熟料矿物形成放热与各矿物的含量有关,其矿物含量可根椐熟料的化学组成由下式进行计算。
C 3S=4.07CaO K -7.60SiO K 2-6.72Al 2O K 3-1.43Fe 2O K3 C 2S=8.60SiO K 2+5.07Al 2O K 3+1.07 Fe 2O K 3-3.07 CaO KC 3A=2.65 Al 2O K 3-1.69 Fe 2O K 3 C 4AF=3.04 Fe 2O K 3(P >0.64)式中 C 3S 、C 2S 、 C 3A 、C 3A ──分别为熟料各矿物的含量(%)CaO K 、SiO K 2、 Al 2O K 3、 Fe 2O K3──分别为熟料中各化学成分含量(%)熟料各矿物形成热效应如下:C 3S —465 (kJ /kg —C 3S ) C 2S —610 (kJ /kg —C 2S) C 3A —88( kJ /kg —C 3A ) C 4AF —105( kJ /kg —C 4AF) 熟料矿物形成放热等于矿物形成热效应乘以各矿物含量之总和。
1001)10588610465(43232⨯⨯+⨯+⨯+⨯='AF C A C S C S C q (1-15) 3.熟料由1400℃冷却到0℃放出的热量)01400(3-='k K C m q (1-16) 式中 3q '──熟料冷却放热量(kJ /kg —ck) K m ─—熟料量K m =1 kg ;K C ──熟料在0-1400℃时的平均比热,一般K C =1.092 kJ /kg ·℃4.碳酸盐分解出的CO 2由900℃冷却到0℃放出热量)0900(224-='CO CO r C m q (1-17) 式中 4q '──CO 2 冷却放出热量(kJ /kg —ck) 2CO r m —见(1-5)式2CO C —CO 2在0-900℃时的平均比热,2CO C =1.07 kJ /kg ·℃ 5.水蒸气由450℃冷却到0℃时放出热量]2490)0450([225+-='O H O H r C m q (1-18)式中 5q '──水蒸气冷却放热(kJ /kg —ck); O H r m 2──见(1-6)式;O H C 2──水蒸气在0450时的平均比热,O H C 2=1.966 kJ /kg ·℃ 2490──0℃时水的汽化潜热kJ /kg -H 2O (四)熟料形成热)()(51610q q q q q q q '+'-++='-= 由上述可见熟料形成热的理论计算比较麻烦,有时可用下列简易公式进行计算:=q 109+30.04CaO K +6.48Al 2O 3K +30.32MgO K -17.12SiO 2K -1.58Fe 2O 3K-m A (30.24CaO A +30.32MgO A +1.58Al 2O 3A )式中符号同前。