Расчёт состава сырьевой смеси производят для определения количественного содержания компонентов шихты, обеспечивающей получение клинкера заданного химического и минералогического состава. При этом исходят из минералогического состава клинкера, обеспечивающего для данного завода оптимизацию технологических параметров обжига клинкера и заданные свойства цемента.

Вначале задают оптимальный минералогический состав клинкера, который пересчитывают на химический состав по формулам С. Д. Окорокова, а затем состав клинкера выражают в виде КН, п и р, которые берут за основу расчёта сырьевой шихты.

Назначая характеристики будущего клинкера, технолог должен исходить из того, чтобы задаваемый состав: 1) обеспечивал готовому цементу требуемый комплекс строительно-технических свойств; 2) способствовал нормальному протеканию процесса клинкерообразования при обжиге (достаточно полное освоение извести, получение хорошей петрографической структуры клинкера); 3) обеспечивал оптимальные условия работы печей -их высокую производительность, предотвращение образования колец и сваров, создание устойчивой обмазки на футеровке.

Опыт работы цементных заводов показывает, что чрезмерно высокое отношение С₃S к С₂S ( т.е. высокое значение КН ) снижает производительность печи , повышает расход топлива, ухудшает условия работы футеровки и может вызвать повышенное содержание в продукте свободной извести.

Клинкер с малым содержанием минералов - плавней (т.е. с высоким n ) характеризуется трудной спекаемостью, в результате чего снижается производительность печей и повышается расход топлива. С другой стороны, высокое содержание минералов- плавней в клинкере приводит к избытку жидкой фазы в процессе обжига, что в свою очередь вызывает образование комьев, сваров, а иногда и колец в печи.

Преобладание С₃А в составе минералов-плавней (высокое значение р ) повышает вязкость жидкой фазы и тем самым затрудняет образование алита и его кристаллизацию. Наоборот, избыток алюмоферритов кальция (например, в виде С₄АF) может чрезмерно снизить вязкость жидкой фазы и вызвать при неблагоприятных условиях появление комьев и сваров.

Для удовлетворения перечисленных положений Гипроцемент (Л.С. Коган) рекомендует при получении обычного портландцемента назначать состав клинкера в следующих пределах:

Расчётный минералогический состав Модульные

характеристики

С₃S + C₂S = 75 ± 2 % КН = 0,89 ± 0,02

в том числе С₃S = 55 ± 3 % п = 2,1 ± 0,3

С₃А + С₄АF = 22 ± 2 % р = 1,3 ± 0,3

в том числе С₃А = 8 ± 2 %

Вывод формул для расчёта сырьевой смеси. На большинстве цементных заводов расчёт смеси ведут, задаваясь значением КН, п и р, поэтому ниже будет рассмотрена методика расчета с использованием этих характеристик. Для удобства используем сокращенные обозначения (таблица 2.4).

Таблица 2.4 Сокращенные обозначения содержания главнейших оксидов

Вывод формулы для расчета смеси из двух компонентов по заданному значению КН. Предположим, что для получения

сырьевой смеси с заданным КН требуется на х весовых частей первого (известкового) компонента брать одну весовую часть второго (глинистого) компонента.