Проектное задание 1

Рассчитать состав цементной двухкомпонентной шихты на основе отходов дробления известняков месторождения Мишоко 1 и вскрышных титонских глин (Республика Адыгея).

Оценка цементного сырья производилась по содержанию компонентов, определяющих качество портландцементного клинкера, из которых основными являются: оксид кальция, вносимая карбонатными составляющими, кремнезем, глинозем и окислы железа, поступающие в шихту главным образом с глинистыми породами.

Содержание указанных компонентов оценивалось не только по абсолютным их количествам, но и по соотношению их,определяемому величинами силикатного и глиноземистого модулей.

Кроме полезных компонентов с составе сырьевых материалов оценивалось наличие вредных для производства цемента окислов,к числу которых относя MgO, SO₃, R₂O.

Оценка исследуемых пород как сырья для производства цемента производилась в соответствии с:

- ГОСТ 10178-85(2002) Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия;

- ГОСТ 3476-74(взамен ГОСТ 3476-60) Шлаки доменные и электротермофосфорные гранулированные для производства цементов.

Расчет сырьевой смеси.

Удовлетворительное качество пород, применяемых, как сырье при производстве портландцементов может бать подтверждено расчетом сырьевой смеси.

Для некоторых, наиболее характерных проб известняка и глин, выбранных в различных участках исследуемого месторождений, проводились расчета сырьевой смеси, результаты которых подтвердили ранее сделанные выводы о качественных особенностях разведенного сырья.

Расчет сырьевой смеси заключается в вычислении соотношений между составляющими компонентами для получения клинкера с химической характеристикой, удовлетворяющей следующим требованиям, предъявляемым к сырьевым компонентам:

-значение коэффициента насыщения рассчитанное по формуле

должно быть в пределах: 0,8-0,95;

- значение силикатного модуля рассчитанное по формуле

должно быть в пределах: 1,7-3,5;

-значение алюминатного модуля, рассчитанное по формуле

должно быть в пределах: 1,0-3,0.

Расчет смеси производится на основе химического анализа составляющих компонентов, сумма которых пересчитывается на 100 %. В расчетные формулы для упрощения вводятся следующие обозначения окислов:

CaO – C,

SiO₂– S,

Al₂O₃– A,

Fe₂O₃– F,

Содержание оксидов в каждом из компонентов обозначается индексом:

1 – для карбонатного компонента,

2 – для глинистого компонента.

Расчеты двухкомпонентных смесей.

Расчет смеси

Смесьбыла рассчитана для шихты, состоящей из отходов известняков месторождения Мишоко I и титонских глин

Химический состав исходных компонентов в % и значения силикатного и алюминатного модулей приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1.

Компонент	Содержание оксидов	Сумма	Значения модулей
SiO₂, %	Al₂O₃, %	Fe₂O₃, %	CaO, %	MgO, %	SO₃, %	ППП, %	n	p
Титонские глины	53,15	20,50	6,45	1,60	2,80	0,15	8,16	92,81	1,97	3,18
Отсевы известняков месторождения МишокоI	0,73	0,21	0,13	53,93	1,13	0,14	43,34	99,61	2,15	1,62

Химический состав исходных компонентов в пересчете на 100% приведены в табл. 1.2.

Таблица 1.2.

Компонент	Содержание оксидов	Сумма	Коэффициент пересчета, k
SiO₂, %	Al₂O₃, %	Fe₂O₃, %	CaO, %	MgO, %	SO₃, %	ППП, %
Титонские глины	57,27	22,09	6,95	1,72	3,02	0,16	8,79	100,00	1,0775
Отсевы известняков месторождения МишокоI	1,76	0,86	0,52	54,05	0,25	0,12	42,44	100,00	0,9991

При расчете смеси карбонатная + глинистая порода состав клинкера задается по одной характеристике - по коэффициенту насыщения, из формулы которого выводится расчетная формула смеси:

;

где, X – число весовых частей карбонатной породы, необходимой на 1 весовую часть глинистой породы.

Принимаем среднее значение коэффициента насыщения КН=0,88. Тогда, подставляя в формулу значения содержания оксидов, имеем:

Таким образом, получаем, что на 1 весовую часть 1-го компонента приходится 0,2675 весовых частей 2-го компонента или смесь состоит из 22,56 % 1-го компонента и 77,44 % 2-го компонента.

Суммарный химический состав сырьевой смеси и клинкера в % приведен в табл. 1.3.

Таблица 1.3.

Компонент	Содержание оксидов	Сумма
SiO₂, %	Al₂O₃, %	Fe₂O₃, %	CaO, %	MgO, %	SO₃, %	ППП, %
Титонские глины	12,92	4,98	1,57	0,39	0,68	0,04	1,98	22,56
Отсевы известняков месторождения МишокоI	0,57	0,16	0,10	41,93	0,88	0,11	33,69	77,44
Состав сырьевой смеси, 100%	13,49	5,15	1,67	42,31	1,56	0,15	35,68	100,00
Состав клинкера,%	20,97	8,00	2,59	65,78	2,42	0,23		100,00

Далее проводим проверку, рассчитывая значения КН, и значения силикатного и алюминатного модулей по приведенным выше формулам:

КН=0,88;

n=1,98;

p=3,08.

Полученные значения КН, и значения силикатного и алюминатного модулей находятся в указанных выше пределах и, следовательно, расчет можно считать верным.

Примерный минералогический состав портландцементного клинкера приведен в табл. 1.4.

Таблица 1.4.

Содержание основных минералов клинкера, %
C₂S	C₃S	C₄AF	C₃A	CaSO₄	MgO	Сумма
51,00	21,64	7,89	16,78	0,38	2,42	100,13