第2章 水泥配料计算举例
第2章 水泥配料计算举例
水泥配料计算示例1、列出各原料、煤灰分的化学组成和煤工业分析资料煤工业分析资料2、煤灰掺入量计算熟料中煤灰掺入量可按下式计算式中，G A为熟料中煤灰掺入量（%），q为单位熟料热耗（kJ/kg），Q net,ar为煤收到基低热值（kJ/kg），A ar为煤收到基灰分含量（%），S为煤灰沉落率（%），P为单位熟料热耗（kg/kg ）。
设定熟料热耗为3971（=4.18*950）kJ/kg熟料，煤灰沉落率为100%。
所以，煤灰掺入量=(3971×25%×100%)/17556=5.65%。
3、选择熟料矿物组成如设定要求熟料矿物组成为：C3S=55%，C2S=18%，C3A=9.5%，C4AF=10%，则依据矿物组成计算各率值和化学组成（%）4、将各原料化学组成换算为灼烧基×××5、按熟料中要求的SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO以误差尝试法求出各灼烧基原料的配合比按计算所得熟料化学组成，减去煤灰掺入的成分后，即为无灰熟料成分，由此来计算燃烧原料之配合比及熟料成分、率值和矿物组成。
无灰熟料成分计算各种原料配合比：计算熟料率值计算熟料矿物组成由上可知，计算熟料中率值和矿物组成与要求的有一定差额，同时KH偏低些，IM偏高些。
因此应适当增加石灰石和铁矿石配合比。
取石灰石配合比为68.45%，黏土配合比为25.35%，铁矿石配合比为0.55%，再次计算熟料化学组成：计算熟料率值计算熟料矿物组成以上计算熟料率值和矿物组成均可满足要求，故不再调整配合比。
6、将灼烧基原料的配合比换算为应用基原料配合比68.45×=120.0925.35×0.55×7、计算生料成分各原料成分乘以应用基原料配合比之和即为生料成分有害组分计算和评定2、原料带入的有害组分及生料中的有害组分⑴ K2O+ Na2O石灰石0.81×0.55%=0.4455%黏土0.1858×2.5%=0.4645%铁矿石0.0041×1.5%=0.00615%生料=0.91615%⑵ MgO石灰石0.81×1.5%=1.215%黏土0.1858×2.0%=0.3716%铁矿石0.0041×0.3%=0.00123%生料=1.58783%⑶ SO32-石灰石0.81×0.05%=0.0405%黏土0.1858×0.01%=0.0019%铁矿石0.0041×0.02%=0.00008%生料=0.04248%⑷ Cl-石灰石0.81×0.02%=0.0162%铁矿石0.0041×0.1%=0.00041%生料=0.01661%3、评价碱性氧化物，接近极限值；氧化镁，处于最佳范围；硫的化合物，处于低限；氯的化合物，略高于极限值；以上有害组分均在极限范围内，故原料可用。
水泥掺量的计算公式
水泥掺量的计算公式在建筑工程中，水泥掺量可是个相当重要的事儿。
这就好比我们做饭时放调料的比例，多了少了都会影响最后的味道。
水泥掺量的计算也一样，得精准，才能保证建筑的质量和性能。
咱们先来说说水泥掺量到底是啥。
简单来说，就是在某种混合材料中，水泥所占的比例。
比如说在混凝土里，水泥和其他骨料（像沙子、石子啥的）混在一起，水泥的量占总体的多少，这就是水泥掺量。
那这水泥掺量咋算呢？其实有个挺常见的公式。
假设我们有一堆材料，总质量是 M，其中水泥的质量是 m，那水泥掺量 C 就可以用这个公式来算：C = (m / M) × 100% 。
是不是看着还挺简单的？给您举个例子吧。
前段时间我去一个建筑工地，正好碰到工人们在搅拌混凝土。
他们要配制一方混凝土，材料都准备好了，总质量大概是 2400 千克，其中水泥用了 400 千克。
那按照咱们刚说的公式，这水泥掺量就是 (400 / 2400) × 100% = 16.67% 。
您瞧，这么一算，是不是就清楚多啦。
可别小看这计算，要是算错了，那麻烦可就大了。
我记得有一次，一个小工程队因为计算水泥掺量的时候出了差错，结果混凝土的强度不够，建好的一小段墙轻轻一推就晃悠，这可把负责人急坏了，只能返工重新来，既浪费了时间又浪费了材料。
而且啊，不同的工程，对水泥掺量的要求也不一样。
像修高楼大厦的，那对强度要求高，水泥掺量可能就得大一些；要是修个小花园的步道，可能就不需要那么多水泥。
在实际操作中，影响水泥掺量的因素还有很多呢。
比如说水泥的品种，有的水泥强度高，可能用量就可以相对少点；还有骨料的质量和级配，如果骨料本身质量好、颗粒大小搭配合理，那需要的水泥也能少点。
另外，环境条件也得考虑进去。
在寒冷的地方，为了保证混凝土的抗冻性，水泥掺量可能就得适当增加；在潮湿的环境里，为了防止腐蚀，水泥的用量也得精心计算。
总之，水泥掺量的计算可不是个简单的事儿，得综合考虑好多因素，认真计算，才能保证咱们盖的房子结实、修的路耐用。
水泥配料及工艺平衡计算
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。
水泥用量计算公式
水泥用量计算公式水泥用量=混凝土体积×水泥用量比例×水泥的相对密度其中，混凝土体积是指混凝土的总体积，单位为立方米；水泥用量比例是指混凝土中水泥的质量与混凝土总质量的比值；水泥的相对密度是指水泥在标准试验条件下的密度与水的密度比值。
在实际应用中，水泥用量的计算还需要考虑混凝土的强度要求和材料的特性。
下面对一些常用的计算公式进行详细介绍。
1.根据混凝土强度要求计算水泥用量：根据混凝土的设计强度等级和抗压强度要求，可以通过标准的强度公式来计算水泥用量。
例如，根据一般的混凝土设计原则，可以按照下列公式来计算水泥用量：水泥用量（kg）= 混凝土体积（m³）× 强度等级对应的标准用量（kg/m³）2.根据水泥含量计算水泥用量：混凝土中的水泥含量是指混凝土中水泥的质量与混凝土总质量的比值。
一般情况下，混凝土中水泥的含量为10-15%。
根据混凝土的总体积和水泥含量的比例关系来计算水泥用量，计算公式如下：水泥用量（kg）= 混凝土体积（m³）× 水泥含量3.根据材料的比例关系计算水泥用量：混凝土中各种材料的比例关系对水泥用量的计算有一定影响。
根据水泥与骨料、砂浆、水的比例关系，可以通过下列公式计算水泥用量：水泥用量（kg）= （混凝土总质量（kg）- 骨料质量（kg）- 砂浆质量（kg）- 水质量（kg））/ 比例系数以上是一些常用的水泥用量计算公式，但需要注意的是，在实际应用中，还需要考虑到混凝土的材料特性、环境温度、施工工艺和施工要求等因素，以确保混凝土的性能和质量满足设计要求。
水泥配料计算
水泥配料计算1 配料计算的目的和意义（1）意义配料计算是根据原料化学成分和所制备的水泥成分等计算各种原料的需要量。
配合料制备就是按照配方配制并加工原料，使之符合材料高温烧制要求。
配料基数按是水泥乃至各种无机非金属材料新品种研制和圣战必不可少的工艺过程。
配方计算也是后续水泥生产工艺参数的预测，配合料制备则直接影响水泥的熟料成分和性能。
（2）目的1.进一步掌握配料计算的方法；2.初步掌握配料制备方法和步骤；3.了解影响配合料均一性的因素。
2率值确定①原料组成和煤的工业分析及煤的元素分析资料如下表表1 原料、燃料化学成分料、燃料化学成分%表2 原、燃料水分%表3 煤的工业分析及熟料热耗②煤灰掺入量由表3得煤的低位发热量：Q Y=24370 kJ/kg熟料假设熟料热耗为3139kJ/kg熟料，煤灰沉落率为100%，则煤灰掺入量GA =YYQSqA100=23580100%10068.223150⨯⨯⨯=3.41%上式中，q为煤耗，A Y为煤的灰分，S为煤灰沉落率③选定熟料各率值KH=0.89±0.02 SM=2.5±0.1 IM=1.5±0.1④要求熟料化学成分设Σ=97.5%W(Fe2O3)=35.16.2)1)(18.2(++++∑IMIMKH=35.15.16.25.2)15.1)(189.08.2(%5.97+⨯+⨯++⨯=3.6%W(Al2O3)= IM W(Fe2O3)=1.5⨯3.60%=5.4%W(SiO2)= SM（W(Fe2O3)+ W(Al2O3)）=2.45⨯（3.60%+5.4%）=22.5%W (CaO)= ∑-W(Fe2O3)- W(Al2O3)- W(SiO2)=66.0%⑤累加试凑配合比以100㎏熟料为基准，列累加试凑表，见下表累加试凑表（%）石灰石=100706.101/)8.2128(⨯-=123.10㎏ 黏土=100706.101/27⨯=26.55㎏ 铁粉=100706.101/)6.39.0(⨯+=0.97㎏ 铝粉=100706.101/9.0⨯=0.88㎏ ⑦生料中干原料的配合比：石灰石=%100)88.097.055.2610.123/(10.123⨯+++=81.25% 硬砂岩=%100)88.097.055.2610.123/(55.26⨯+++=17.52% 硫酸渣=%100)88.097.055.2610.123/(97.0⨯+++=0.64% 铝矾土=%100)88.097.055.2610.123/(88.0⨯+++=0.59%。
2水泥配料计算例子
当石灰石中含有燧石、石英时，生料应尽可能磨得 细些，如不应有大于200 μm的颗粒，最多使生料中200 μm颗粒的方解石小于1.0% -1.5%，燧石与石英含量小 于0.5%-1.0%。
石灰岩中碱含量应小于1.0%，以免影响煅烧和熟料质 量。 经过地质变质作用，重结晶的大理石（方解石）结 构致密，方解石结晶完整、粗大（晶粒往往达100 μm 以上），虽化学成分较纯，碳酸钙含量很高，但不易 磨细与煅烧。 石灰岩中含有某些裂隙土（主要矿物为蒙脱石）时， 大大提高料浆水分，应设法加以处理。
2、有害杂质的含量应尽量少，以利于工艺操 作和水泥的质量。
3、应具有良好的工艺性能，如易磨性、易烧 性、热稳定性，易混合性，湿法生产时料浆 的可泵性，半干法生产的成球性等。
4.1.1 石灰质原料
凡以碳酸钙为主要成分的原料都称为石灰 质原料。是水泥生产中用量最大的一种原料， 一般生产1t熟料约需1.2-1.3t石灰质干原料。
0.75 11.85 2.33 3.85
4.1.5 矿化剂
矿化剂的定义：为了提高水泥熟料的产质 量，降低熟料烧成热耗，往往在制备水泥生 料时加入少量、能促进熟料组分物化反应的 催化剂、助熔剂，以加速生料中碳酸盐的分 解和固相反应过程，这些催化剂、助熔剂统 称矿化剂。在生料中同时使用两种以上的矿 化剂，叫复合矿化剂。 种类：一般有莹石(CaF2)、硬石膏或二水 石膏、冶金工业废物、铅锌尾矿、重晶石等。
配料计算：根据水泥品种、原料的物理和化 学性能及具体的生产条件，确定所用原料的 配合比，称为生料的配合，简称配料。 配料：包括原料的选择、熟料组成设计与 生料的配料计ຫໍສະໝຸດ 。4.1 硅酸盐水泥的原料
制造水泥的原料应满足以下工艺要求： 1、化学成分必须满足配料的要求，以能制得 成分合适的熟料，否则会使配料困难，甚至 无法配料。
水泥掺量计算公式
水泥掺量计算公式在建筑工程领域，水泥掺量的计算可是个相当重要的环节。
这就好比我们做饭时，要掌握好各种调料的比例，才能做出美味可口的菜肴一样。
先来说说水泥掺量是啥。
简单来讲，水泥掺量就是在混凝土或者其他建筑材料中，水泥所占的比例。
那为啥要算这个呢？这是因为水泥的用量直接关系到建筑材料的强度、耐久性等关键性能。
水泥掺量的计算公式呢，通常是这样的：水泥掺量 = 水泥质量÷（水泥质量 + 掺和料质量）× 100% 。
比如说，咱们有一堆混凝土材料，其中水泥的质量是 50 千克，掺和料的质量是 150 千克。
那按照公式来算，水泥掺量就是 50÷（50 + 150）× 100% = 25% 。
我记得有一次去一个建筑工地，看到工人们正在为一个大型的停车场浇筑混凝土。
当时负责的工程师拿着个小本子，不停地在上面写写算算。
我好奇地凑过去看，原来他就是在算水泥掺量呢。
只见他一边对照着材料清单上的各种质量数据，一边嘴里还念念有词。
我就问他：“师傅，这水泥掺量算起来麻烦不？”他抬头看了我一眼，笑着说：“这可不能马虎，算错了，这混凝土的质量可就没保障啦。
”然后他给我详细解释了每一个数据的来源和计算的步骤，让我一下子就明白了这其中的重要性。
在实际工程中，影响水泥掺量的因素还挺多的。
比如说，不同的工程要求，需要的强度不一样，那水泥掺量就得相应调整。
还有环境条件，像在潮湿的地方或者寒冷的地区，水泥掺量也得有所变化，以保证建筑材料能够经受住各种考验。
而且，现在建筑行业发展得越来越快，新的材料和技术不断涌现。
这也对水泥掺量的计算提出了更高的要求。
比如说，有些新型的掺和料出现了，它们的性能和传统的掺和料不太一样，那在计算水泥掺量的时候，就得重新考虑它们的影响。
总之啊，水泥掺量的计算虽然看起来只是个简单的公式，但背后涉及的知识和经验可不少。
这就需要咱们建筑行业的小伙伴们，不仅要熟悉公式，还要了解各种材料的特性，结合实际情况，才能算出准确合理的水泥掺量，保证建筑的质量和安全。
水泥生料四组分配料计算方法
-14.97
P3'=100/(100-Loss)*(IM*Fe2O3-Al2O3)=
0.69
P4'=100/(100-Loss)*(IM*Fe2O3-Al2O3)=
117.71
P7=(IM*Fe2O3-Al2O3)=
-17.38
77.32 176.69 230.80 73.74
代入配料公式：
（K1'+K2')x+(K1'+K3')y+(K1'+K4')z=100*K1'-(K1'+K7)G （n1'+n2')x+(n1'+n3')y+(n1'+n4')z=100*n1'-(n1'+n7)G （P1'+P2')x+(P1'+P3')y+(P1'+P4')z=100*P1'-(P1'+P7)G
砂岩 0.69 90.68 1.47 1.20 2.15 0.12 0.30 3.39 100.00
铁粉 6.00 18.25 2.36 62.78 2.54 1.98 1.33 4.76 100.00
煤灰
53.09 26.600.00
刘东旭、苏伟著，用选铁尾矿替代铁粉配料生产硅酸盐水泥熟料，水泥技术，Vol137，2007(5)，97
原料与煤灰的化学成分：
原料 Loss 石灰石 43.56
SiO2 2.45
Al2O3 0.36
Fe2O3 0.21
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水泥配料计算示例
1、列出各原料、煤灰分的化学组成和煤工业分析资料
煤工业分析资料
2、煤灰掺入量计算
熟料中煤灰掺入量可按下式计算
式中，G A为熟料中煤灰掺入量（%），
q为单位熟料热耗（kJ/kg），
Q net,ar为煤收到基低热值（kJ/kg），
A ar为煤收到基灰分含量（%），
S为煤灰沉落率（%），
P为单位熟料热耗（kg/kg ）。
设定熟料热耗为3971（=4.18*950）kJ/kg熟料，煤灰沉落率为100%。
所以，煤灰掺入量=(3971×25%×100%)/17556=5.65%。
3、选择熟料矿物组成
如设定要求熟料矿物组成为：C3S=55%，C2S=18%，C3A=9.5%，C4AF=10%，则依据矿物组成计算各率值和化学组成（%）
4、将各原料化学组成换算为灼烧基
×
×
×
5、按熟料中要求的SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO以误差尝试法求出各灼烧基原料的配合比
按计算所得熟料化学组成，减去煤灰掺入的成分后，即为无灰熟料成分，由此来计算燃烧原料之配合比及熟料成分、率值和矿物组成。
无灰熟料成分
计算各种原料配合比：
计算熟料率值
计算熟料矿物组成
由上可知，计算熟料中率值和矿物组成与要求的有一定差额，同时KH偏低些，IM偏高些。
因此应适当增加石灰石和铁矿石配合比。
取石灰石配合比为68.45%，黏土配合比为25.35%，铁矿石配合比为0.55%，再次计算熟料化学组成：
计算熟料率值
计算熟料矿物组成
以上计算熟料率值和矿物组成均可满足要求，故不再调整配合比。
6、将灼烧基原料的配合比换算为应用基原料配合比
68.45×=120.09
25.35×
0.55×
7、计算生料成分
各原料成分乘以应用基原料配合比之和即为生料成分
有害组分计算和评定
2、原料带入的有害组分及生料中的有害组分
⑴ K2O+ Na2O
石灰石0.81×0.55%=0.4455%
黏土0.1858×2.5%=0.4645%
铁矿石0.0041×1.5%=0.00615%
生料=0.91615%
⑵ MgO
石灰石0.81×1.5%=1.215%
黏土0.1858×2.0%=0.3716%
铁矿石0.0041×0.3%=0.00123%
生料=1.58783%
⑶ SO32-
石灰石0.81×0.05%=0.0405%
黏土0.1858×0.01%=0.0019%
铁矿石0.0041×0.02%=0.00008%
生料=0.04248%
⑷ Cl-
石灰石0.81×0.02%=0.0162%
铁矿石0.0041×0.1%=0.00041%
生料=0.01661%
3、评价
碱性氧化物，接近极限值；
氧化镁，处于最佳范围；
硫的化合物，处于低限；
氯的化合物，略高于极限值；
以上有害组分均在极限范围内，故原料可用。