硅酸盐水泥生料配料调整计算及配料计算方法
硅酸盐水泥原料及配料计算
类型：高岭石类: 2SiO2·Al2O3·2H2O如：红壤、黄壤 蒙脱石类:4SiO2·Al2O3·nH2O 水云母类: 如黄土
共同化学式：mSiO2·Al2O3·nH2O
黄土
黄土是没有层理的粘土与微粒矿物的天然混合 物。成因以风积为主，也有成因于冲积、坡积、 洪积和淤积的。颜色以黄褐色为主。
泥灰岩
定义：是碳酸钙和粘土物质同时沉积所形成的均匀 混合的沉积岩，属石灰岩向粘土过渡的中间类型岩 石。是一种极好的水泥原料。(混合均匀，易于煅烧)
分类：高钙泥灰岩：CaO≥45%
低钙泥灰岩：CaO＜45%
有些地方产的泥灰岩成分接近制造水泥的原料(CaO 43.5%~45%)，可直接烧制水泥，称天然水泥岩。
主要矿物是石英、长石、粘土等 胶结物质有粘土质、硅质、铁质及碳酸盐质。 颜色呈淡黄、淡红、淡棕色、紫红色等，质地一般
疏松，但也有较坚硬的。 粉页岩的硅率较高，一般大于3.0，可作为硅铝质
原料。
河泥、湖泥类
江、河、湖、泊由于流水速度分布不同，使挟带的 泥沙规律地分级沉降的产物。
其成分决定于河岸崩塌物和流域内地表流失土的成 分。
工业废渣：主要指煤矸石、石煤、粉煤 灰、炉渣等
目前水泥原料结构的一个新的技术方向 石灰质原料低品位化； Si 、Al质原料岩矿化； Fe质原料废渣化。
使用低品位原料急工业废渣时应注意
这些原料成分波动大，使用前先要取样分析， 且取样要有代表性；
使用时要适当调整一些工艺。
一、低品位石灰质原料的利用
1、搭配使用；48% 2、限制MgO含量；（白云石是MgO的主要来源，含
有白云石的石灰石在新敲开的断面上可以看到粉粒状 的闪光） 3、限制燧石含量；（燧石含量高的石灰岩，表面常有 褐色的凸出或呈结核状的夹杂物。） 4、新型干法水泥生产，还应限制K2O、Na2O、SO3、 Cl-等微量组分。 白云石、石灰石的判定方法： 用10%盐酸滴在白云石上有少量的气泡产生，滴在石 灰石上则剧烈地产生气泡。
硅酸盐水泥的组成及配料计算
在反光显微镜下为黑色e），又称为B矿；
在反光显微镜下呈圆粒状，快冷常具有黑白交叉双晶条纹； 慢冷常具有黑白平行双晶条纹。
C矿——固溶了其它少量氧化物的C4AF称为才利特 （Celite），又称为C矿； 在偏光显微镜下反光能力强， 一般称为白 色中间相。
一、CaO—SiO2—Al2O3系统
硅酸三钙C3S
硅酸二钙C2S
铝酸三钙C3A 铝酸一钙CA 二铝酸一钙CA2 七铝酸十二钙 C12A7 钙铝黄长石C2AS 六铝酸一钙CA6
硅酸三钙C3S
纯C3S只在2065~1250℃温度范围内稳定。 随着温度的降低，C3S在不同温度下存在多晶转变。 硅酸三钙可以固溶少量的其它氧化物，将影响它的反应能力
和晶型。
硅酸三钙加水调和后，初凝≥45min，终凝≤12h。 水化较快。 硅酸三钙可产生较高的强度，且强度发展比较快，早期强度 较高，且强度增进率较大，28d强度可以达到一年强度的70~ 80%。 硅酸三钙水化热较高，抗水性较差。 硅酸三钙固溶体晶体尺寸和发育程度会影响其反应能力。
化水泥石内部造成局部膨胀应力。 作用： 游离氧化钙含量增加： 强度降低，甚至倒缩； 严重时甚至引起安定性不良，使水泥制品变形或 开裂，导致水泥浆体的破坏。
应严格控制游离氧化钙的含量。
游离氧化钙（f-CaO)
种 类 产生原因 特 点
结构疏松多 孔、
对水泥安 定性的影 响
不大
欠烧游离氧化钙 熟料煅烧过程中因欠烧、漏生， （欠烧f-CaO） 在1100~1200℃低温下形成
有C2S、C3A、C4AF而无C3S；
当C2S=0时，KH=1，即此时的熟料矿物只有
C3S、C3A、C4AF而无C2S。
【方法】硅酸盐水泥生料配料调整计算及配料计算方法
【关键字】方法硅酸盐水泥生料配料调整计算及配料计算方法刘玉兵赵鹰立游良俭中国建筑材料科学研究院水泥新材所，北京摘要：水泥熟料的性能主要取决于熟料的矿物组成。
而熟料的矿物组成又是由熟料的配料方案决定的。
因此，熟料的配料方案是保证水泥质量的基础。
当生料三率值不符合设定值时，通过加入或减去粘土和铁粉，使三率值符合设定值要求。
设生料磨入磨物料总流量为H，将粘土和铁粉量分别增加X和Y后(X、Y可为负值表示减去)，生料率值则符合设定值。
在原配料方案的基础上，加入X粘土和Y铁粉，则调整后新的生料三率值可以满足其设定值要求。
由于X和Y的代数和一般不为0，故生料磨的产量要发生变化，对于黑生料，煤的配比也将发生变化。
为维持生料磨台时产量和配煤的恒定，应对各原料的配比及流量进行校正。
利用Excell表格进行生料配比调整计算和生料配料计算，简洁而直观，但目前的工作还停留在理论推导和公式计算上，尚没有进行工业性生产验证。
因此，在实际水泥生料控制中的调整效果有待于实践检验。
关键词：水泥生料；配料调整1、前言水泥熟料的性能主要取决于熟料的矿物组成和熟料的岩相结构。
而熟料的矿物组成和熟料的岩相结构又是由熟料的配料方案和窑的煅烧过程决定的。
因此，熟料的配料方案是保证水泥质量的基础。
为了获得符合性能要求的水泥熟料，首先要设计熟料的矿物组成，然后再根据原料的化学成分确定所用原料的配合比，以获得可煅烧成矿物组成符合要求的熟料所需的生料，确定原料的配合比的过程称为生料的配料计算。
由于熟料的质量既依赖于熟料中主要矿物成份的质量分数，又依赖于熟料中四种主要矿物的合理搭配，而熟料矿物组成的绝对值受原料和煤灰中硅、铁、铝、钙四元素之和的制约，因此，熟料中四种主要矿物的相对比率更有实际意义。
常用熟料的三率值来表征熟料的质量，因此，配料计算一般都是以获得设定三率值熟料为目标的生料配比计算。
在实际生产过程中，按照配料计算结果配制的生料，常常不能获得三率值完全符合要求的熟料。
水泥生料配料计算Word
“水泥生料制备技术”课程任务书院（系）材料工程系班级水泥112 部门任务四任务下达日期： 2012 年 05 月 11 日任务完成日期： 2012 年 05 月 25 日任务题目：生料的配料主要内容和要求：内容：根据硅酸盐水泥性能的要求，利用所选择的原料，合理选择生料配料方案，进行配料计算，为后续熟料煅烧过程中各种物理化学反应的顺利进行提供保障，并能降低煅烧过程的热耗，提高熟料的产量和质量。
要求1、合理选择选择配料方案熟料矿物组成及率值2、配料计算利用“第一任务原料的选择”中本组所选择的原料编制excel配料计算表3、实施配料方案。
利用“2”中编制的配料计算表完成“1”中所选择配料方案。
4、技术经济要求。
描述配料对粉磨电耗，熟料煅烧的影响。
指导教师签字：胡家林备注：第二组提交立磨图片（至少50张）均化好的生料就要进入下个生产环节，即哦你改过定量设备进入生料磨进行粉磨，而粉磨好的生料将要进行煅烧，如何使煅烧质量容易控制，烧出好的孰料，那么配料计算必不可少。
下面将对配料过程进行演算并选择定量喂料设备。
一、配料方案1、设计孰料率值：KH=0.9±0.02n=2.5±0.1p=1.7±0.1热耗：3150kj/kg Qnet,ar=25978kj/kg2、原料与煤灰的化学组成3、煤的工业分析二、配料计算1、运用尝试误差法在Excel表计算出了配料比为：则原料经过配料比后的加入量（%）为：所以干基生料为：2、孰料中煤灰掺入量（%）则孰料中掺入煤灰的各氧化物组成名称Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 K2O Na2O Cl-煤灰 3.12 1.62 0.86 0.31 0.17 0.05 0.0682 0.0277 0.0137 0.0000 根据算出的煤灰掺入量，灼烧生料的加入量（%）为：100-3.12=96.88所以孰料中灼烧基占的各氧化物组成为:名称Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 K2O Na2O Cl-灼烧生料0 20.70 4.65 2.93 66.95 2.71 0.4307 0.4988 0.0908 0.02603、孰料成分为：灼烧基+煤灰掺入量名称配料比 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 K2O Na2O Cl-灼烧生料96.88 20.05 4.50 2.84 64.87 2.63 0.4172 0.4833 0.0880 0.0251 煤灰 3.12 1.62 0.86 0.31 0.17 0.05 0.0682 0.0277 0.0137 0.0000 熟料100 21.67 5.36 3.15 65.04 2.68 0.4855 0.5110 0.1017 0.02514、计算湿基配合比原料设定水分量% 湿原料质量配料比湿原料质量百分比石灰石 1.00 81.41 80.43砂页岩 3.00 9.90 9.78粉煤灰0.50 8.14 8.04铁矿石 4.00 1.77 1.75101.22三、率值计算1、石灰石饱和系数2、硅率3、4、三率值与给定率值比较可以看出三率值符合要求，说明配料比比较合适四、定量喂料设备的选择1、依据根据：被运物料的性质、所需的通过能力和存仓能力。
水泥工艺生产硅酸盐水泥的原料及配料计算
水泥工艺生产硅酸盐水泥的原料及配料计算硅酸盐水泥是一种重要的建筑材料，主要由硅酸盐矿物和水泥熟料组成。
硅酸盐矿物是硅酸盐水泥的主要原料，常见的有石灰石、粘土和煤矸石等。
下面将详细介绍硅酸盐水泥的原料及配料计算。
1.石灰石石灰石主要是由石灰石矿石（CaCO3）组成，含有较高的CaO含量，是硅酸盐水泥的重要原料之一、一般情况下，硅酸盐水泥中石灰石的含量约为80%左右。
为了确定所需的石灰石用量，可以通过以下计算公式进行计算：所需石灰石用量（t）=水泥产量（t）×石灰石所占比例×1.752.粘土粘土是硅酸盐水泥中的另一重要原料，常用的有黏土、泥质黏土和粘土矿石等。
粘土中含有的Al2O3和SiO2等成分有助于提高硅酸盐水泥的硬化速度和强度。
一般情况下，硅酸盐水泥中粘土的含量约为15%左右。
粘土的用量计算可以通过以下公式进行估算：所需粘土用量（t）=水泥产量（t）×粘土所占比例×2.03.煤矸石煤矸石是一种常见的辅料，可以用来调整水泥的化学成分和矿物组成。
煤矸石中通常含有较高的SiO2、Al2O3和Fe2O3等含量，可以提供硅酸盐和氧化铁等重要组分，同时调整硅酸盐水泥的矿物组成和硬化特性。
煤矸石的用量一般根据实际需要进行确定，通常在2%～10%之间。
4.配料计算根据硅酸盐水泥的成分要求，可以根据石灰石、粘土和煤矸石的含量进行配料计算。
以1吨水泥产量为例，假设硅酸盐水泥中石灰石、粘土和煤矸石的含量分别为80%、15%和5%:所需石灰石用量=1×80%=0.8t所需粘土用量=1×15%=0.15t所需煤矸石用量=1×5%=0.05t按照以上比例进行配料，即可得到1吨硅酸盐水泥的原料配比。
硅酸盐水泥配料及生料制备
硅酸盐水泥配料及生料制备一、生料及配料的基本概念1 生料1.1 定义：由石灰质原料、粘土质原料、少量校正原料（有时还加入矿化剂、晶种等，立窑生产时还要加煤）按比例配合，粉磨到一定细度的物料。
1.2 分类：生料粉和生料浆两种。
（1）、生料粉：干法生产用的生料。
一般水分≤1%。
据生料中是否含煤又分为三种：白生料：出磨生料中不含煤。
干法回转窑及采用白生料法煅烧的立窑用。
黑生料：出磨生料中含有煅烧所需的全部煤。
采用全黑生料法煅烧的立窑用。
半黑生料：出磨生料中只含有煅烧所需煤的一部分。
采用半黑生料法煅烧的立窑用。
（2）、生料浆：湿法生产所用的生料。
一般含水分32%~40%左右。
2 配料的概念及常用计算式2.1 概念1、定义：根据水泥品种、原燃料品质、工厂具体生产条件等选择合理的熟料矿物组成或率值，并由此计算所用原料及燃料的配合比，称为生料配料，简称配料。
2、配料计算的目的：（1）设计（2）生产3、配料应遵循的基本原则：（1）烧出的熟料具有较高的强度和良好的物理化学性能。
（2）配制的生料易于粉磨和煅烧；（3）生产过程易于控制，便于生产操作管理，尽量简化工艺流程。
并结合工厂生产条件，经济、合理地使用矿山资源。
2,2 配料计算中的常用基准1、干燥基准：用干燥状态物料（不含物理水）作计算基准，简称干基。
如不考虑生产损失，有：各种干原料之和=干生料（白生料）2、灼烧基准：生料经灼烧以后去掉烧失量之后，处于灼烧状态，以灼烧状态作计算基准称为灼烧基准。
如不考虑生产损失，有：灼烧生料+煤灰（掺入熟料中的）=熟料3、湿基准：用含水物料作计算基准时称为湿基准，简称湿基。
4、基准间的转换：（1）干基转灼烧基：式中：A——干基物料成分（%）L——干基物料烧失量（%）（2）干基转湿基：式中：w——物料含水量（%）2,3 熟料热耗与煤耗1、热耗：生产1kg熟料所消耗的热量。
符号q，单位kj/kg；2、煤耗：生产1kg熟料所消耗的煤的质量。
4-硅酸盐水泥的原料及配料计算
煤的工业分析
挥发物 22.42％ 固定碳 49.02％ 灰分 28.56％ 热值 20930kJ/kg 水分 0.6％
《无机非金属材料》-水泥工艺学“硅酸盐水泥的原料及配料计算”
College of Chemistry & Materials ScienceAar S 3350 28.56 100 G A ar 4.57% 100 20930 100 Qnet 100
(3)设定干原料配合比，计算干生料成分 如石灰石81％、粘土15％、铁粉4％
《无机非金属材料》-水泥工艺学“硅酸盐水泥的原料及配料计算”
College of Chemistry & Materials Science
(4) 计算灼烧生料成分 (5) 根据熟料中灼烧生料和煤灰掺入量比例，计 算熟料成分 (6) 计算熟料的率值，并与设计值比较，如在误差
《无机非金属材料》-水泥工艺学“硅酸盐水泥的原料及配料计算”
College of Chemistry & Materials Science
要求：CaO≥48％ ；MgO≤3.0 %；K2O + Na2O
≤1.0％
隧石和石英含量≤4.0 %。不要求太
纯、结晶太好。 泥灰岩、白垩：是较好石灰质原料，前者是含有部 分粘土质成分；后者为隐晶或无定 形态， CaCO3>90%，易磨、易烧。
硅酸盐水泥原料及配料计算
▪泥灰岩是由碳酸钙和粘土物质同时沉积所形成的 均匀混合的沉积岩，易采掘。它是一种由石灰石向 粘土过渡的岩石。 ▪泥灰岩是一种极好的水泥原料，其中石灰岩和粘 土混合均匀，易烧性好，有利于提高窑的产量，降 低燃料消耗。
7
▪ 白垩是由海生生物外壳与贝壳堆积而成，主要由 隐晶或无定形细粒疏松的碳酸钙所组成的石灰岩。 其中常夹有粘土，碳酸钙含量在90%以上。白垩 结构疏松，易于粉磨和煅烧，是水泥生产的优质 原料。
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4.4 熟料组成设计
▪一、水泥品种 ▪二、原料品质 ▪三、燃料品质 ▪四、生料成分均匀性 ▪五、窑型与规格 ▪六、生料易烧性
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一、水泥品种
▪硅酸盐水泥
▪成分可在一定范围波动(CaO:62～67%、SiO2：20～24%、 Al2O3：4～7%、Fe2O3：2.5%～6.0%)，只要生产出的水泥能 满足GB规定且能保证顺利生产即可。 ▪可以采用各种配料方案，如低铁、高铁、低硅、高饱和系 数等多种方案，但要注意三个率值配合适当，不能过分强调 某一率值，当组成偏离过大，会给生产带来较大的困难。
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▪熟料组成确定后，即可根据所用原料进行配料计算， 求出符合熟料组成要求的原料配合比。
▪配料计算的依据是物料平衡，即反应物的量应等于 生成物的量。
▪随着温度的升高，生料煅烧成熟料经历以下过程： 生料干燥蒸发物理水；粘土矿物分解放出结晶水；有 机物质的分解挥发；碳酸盐分解放出二氧化碳；液相 出现使熟料烧成。因为有水分、二氧化碳以及某些物 质逸出，所以，计算时必须采用统一基准。
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▪ 煤的灰分不仅影响其发热量，还影响熟料 的化学成分，从而影响熟料质量。若煤来 源多，又未能均化，其灰分的波动必然导 致熟料化学成份及质量的波动。
第四节硅酸盐水泥的生料制备
炉渣、煤矸石、矾土
Al2O3＞30%
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一、水泥生产的主要原料
4、低品位原料和工业废渣的利用 低品位原料：指那些化学成分、杂质含量 与物理性能等不符合一般水泥生产要求的
原料。如：低品位石灰质原料。
工业废渣：主要指煤矸石、石煤、粉煤灰、
炉渣等。
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一、水泥生产的主要原料
4、低品位原料和工业废渣的利用
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破碎类型
允许物料含 水泥厂常用破碎设备一览表 水（%） 破碎原理 破碎比 i
适宜破碎的物料
颚式、旋转式、 颚旋式破碎机 细碎颚式破碎机
挤压 挤压
3～ 6 8 ～10 10 ～15（双转 子30 ～40 ） 10 ～40 10 ～20 10 ～30 50 ～200
＜10 ＜10
石灰石、熟料、石膏 石灰石、熟料、石膏
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三、原料破碎与烘干、输送与储存
2、烘干
烘干方法
单独烘干 烘干兼粉磨 回转烘干机
烘干设备
悬浮烘干机
流态化烘干机
立式烘干塔
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三、原料破碎与烘干、输送与储存
2、烘干 ◇单独烘干系统：回转烘干机
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三、原料破碎与烘干、输送与储存
2、烘干 ◇单独烘干系统：逆流式烘干机
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三、原料破碎与烘干、输送与储存
天然低品位矿物 煤矿生产废渣 低碳煤 乙炔生产废渣 煤粉燃烧后粉状灰烬
CaO
石 煤 煤矸石 电石渣 粉煤灰
以SiO2、Al2O3 为主，少量 Fe2O3、 CaO Ca(OH)2 以SiO2、 Al2O3为主
炉渣
锅炉煤灰渣
一、水泥生产的主要原料
4、低品位原料和工业废渣的利用
名 称 玄武岩 矿物特征 一种分布较广的 火成岩 化学成分 类似粘土，但Fe2O3、 R2O偏高 应用 代替粘土质 原料
第四章硅酸盐水泥配料及生料制备
第四章硅酸盐水泥配料及生料制备第四章硅酸盐水泥配料及生料制备§4-1生料及配料的基本概念§4-2 配料方案的选择§4-3 配料计算§4-4 配料工艺§4-5 生料粉磨§4-6 生料的均化【掌握内容】1、基本概念：白生料；黑生料、半黑生料；熟料热耗、煤耗、生料料耗；2、递减试凑法进行白生料配料计算；3、用excel进行配料计算；4、配料方式、影响配料准确性的因素、提高配料准确性的措施；5、新型干法水泥生产中配料的调整方法6、新型干法水泥生产生料粉磨流程及设备；7、多料流式均化库的结构、工作原理。
【理解内容】1、配料计算有关基准：干燥基准；灼烧基准；湿基准2、配料方式3、其他连续式均化库的结构、工作原理。
【了解内容】1、立窑用黑生料、半黑生料配料时的配料计算；2、率值公式法配料计算；3、机械均化、间歇式均化原理、设备流程结构。
§4-1生料及配料的基本概念一、生料1、定义：由石灰质原料、粘土质原料、少量校正原料（有时还加入矿化剂、晶种等，立窑生产时还要加煤）按比例配合，粉磨到一定细度的物料。
2、分类：生料粉和生料浆两种。
（1）、生料粉：干法生产用的生料。
一般水分≤1%。
据生料中是否含煤又分为三种：白生料：出磨生料中不含煤。
干法回转窑及采用白生料法煅烧的立窑用。
黑生料：出磨生料中含有煅烧所需的全部煤。
采用全黑生料法煅烧的立窑用。
半黑生料：出磨生料中只含有煅烧所需煤的一部分。
采用半黑生料法煅烧的立窑用。
（2）、生料浆：湿法生产所用的生料。
一般含水分32%~40%左右。
二、配料的概念及常用计算式（一）概念1、定义：根据水泥品种、原燃料品质、工厂具体生产条件等选择合理的熟料矿物组成或率值，并由此计算所用原料及燃料的配合比，称为生料配料，简称配料。
2、配料计算的目的：（1）设计（2）生产3、配料应遵循的基本原则：（1）烧出的熟料具有较高的强度和良好的物理化学性能。
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硅酸盐水泥生料配料调整计算及配料计算方法
一、硅酸盐水泥生料配料调整计算
1、硅酸盐水泥生料配料调整计算的基本原理
硅酸盐水泥生料配料调整计算是根据硅酸盐水泥的特性，结合生料的特性，综合考虑水泥的性能要求，确定合理的生料配料比例，以达到节约成本、提高水泥性能的目的。
2、硅酸盐水泥生料配料调整计算的基本步骤
（1）确定水泥的性能要求，包括水泥的强度等级、抗渗性能、抗碱性能等；
（2）确定生料的特性，包括生料的粒度分布、抗压强度、抗渗性能、抗碱性能等；
（3）根据水泥的性能要求和生料的特性，确定合理的生料配料比例；
（4）根据生料配料比例，计算出各种生料的用量；
（5）根据计算出的生料用量，确定水泥生料的配料比例。
二、硅酸盐水泥生料配料计算方法
1、硅酸盐水泥生料配料计算的基本原理
硅酸盐水泥生料配料计算是根据硅酸盐水泥的特性，结合生料的特性，综合考虑水泥的性能要求，确定合理的生料配料比例，以达到节约成本、提高水泥性能的目的。
2、硅酸盐水泥生料配料计算的基本步骤
（1）确定水泥的性能要求，包括水泥的强度等级、抗渗性能、抗碱性能等；
（2）确定生料的特性，包括生料的粒度分布、抗压强度、抗渗性能、抗碱性能等；
（3）根据水泥的性能要求和生料的特性，确定合理的生料配料比例；
（4）根据生料配料比例，计算出各种生料的用量；
（5）根据计算出的生料用量，确定水泥生料的配料比例；（6）根据配料比例，计算出各种生料的用量；
（7）根据计算出的生料用量，确定水泥生料的配料比例；（8）根据配料比例，计算出各种生料的用量；
（9）根据计算出的生料用量，确定水泥生料的配料比例；（10）根据配料比例，计算出各种生料的用量；
（11）根据计算出的生料用量，确定水泥生料的配料比例；（12）根据配料比例，计算出各种生料的用量；
（13）根据计算出的生料用量，确定水泥生料的配料比例；（14）根据配料比例，计算出各种生料的用量；
（15）根据计算出的生料用量，确定水泥生料的配料比例；（16）根据配料比例，计算出各种生料的用量；
（17）根据计算出的生料用量，确定水泥生料的配料比例；（18）根据配料比例，计算出各种生料的用量；
（19）根据计算出的生料用量，确定水泥生料的配料比例；（20）根据配料比例，计算出各种生料的用量；
（21）根据计算出的生料用量，确定水泥生料的配料比例；（22）根据配料比例，计算出各种生料的用量；。