張偉+趙龍+許旭+尚慶敏

摘 要：水泥生料化學(xué)性質(zhì)直接影響熟料質(zhì)量，目前常用的反應(yīng)CaO與酸性物質(zhì)比例的質(zhì)量參數(shù)有KH、HM、LSF三種表示方法，在國內(nèi)最常用的是石灰飽和比系數(shù)KH。本文根據(jù)三種比例系數(shù)的計(jì)算公式以及現(xiàn)場物料變化，計(jì)算討論三種不同計(jì)算方式的誤差影響。

關(guān)鍵詞：KH；HM；LSF；水泥生料；誤差

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.241

水泥熟料是多種礦物的集合體，這些礦物都是由CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3四種氧化物組成。在生料生產(chǎn)中不僅要控制單個(gè)氧化物的含量，還要控制其比例，因?yàn)樵摫壤苯記Q定了熟料中各礦物含量。各礦物含量的比例即為率值。

1 三種率值簡介

德國人米夏埃利斯提出了水硬率（Hydraulic Modulus）作為控制熟料中氧化鈣與酸性氧化物的比值，即

李和派克提出不能直接按上述礦物成分確定它的石灰含量，因?yàn)槭炝显趯?shí)際冷卻過程中不可能是平衡冷卻，這可能析出游離氧化鈣，因此要控制石灰含量于較低數(shù)值。據(jù)此，提出了石灰飽和系數(shù)（Lime Saturation Factor），即LSF。LSF的提出是基于對(duì)鈣、硅、鋁、鐵四元相圖的研究，確定石灰最大含量不超過某一平面所得到的。

而古特曼和杰耳則選擇根據(jù)四種礦物中酸性氧化物與氧化鈣的結(jié)合能力來確定石灰理論極限含量。蘇聯(lián)學(xué)者金德根據(jù)上述兩者的理論極限含量提出了石灰飽和系數(shù)（KH），認(rèn)為實(shí)際生產(chǎn)中氧化鋁和氧化鐵始終為氧化鈣所飽和，只有二氧化鈣可能會(huì)不完全被氧化鈣飽和生成C3S，而是C2S。因此，提出：

我國水泥企業(yè)大部分采用KH、SM、IM來表征各礦物含量及氧化物之間的關(guān)系。但也有用LSF、SM、IM和HM、SM、IM來表征的。本文將計(jì)算CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3四種氧化物的誤差對(duì)KH、LSF、HM三種率值計(jì)算的影響。計(jì)算時(shí)采用的氧化物含量見表1，相關(guān)質(zhì)量參數(shù)數(shù)據(jù)見表2。

2 水硬度HM分析

統(tǒng)計(jì)誤差公式如下所示：

5 綜合分析

設(shè)質(zhì)量參數(shù)為A，分別用、分別表示CaO、SiO2、Fe2O3、Al2O3四種氧化物檢測精度變化對(duì)質(zhì)量參數(shù)計(jì)算誤差的貢獻(xiàn)因子，則三種質(zhì)量參數(shù)相關(guān)系數(shù)見表3。

根據(jù)公式（6）、公式（8）、公式（10），如CaO、SiO2、Fe2O3、Al2O3同時(shí)變化0.1，則HM、LSF、KH變化數(shù)據(jù)見表4，相對(duì)變化數(shù)據(jù)見表5。

6 結(jié)論

根據(jù)以上分析我們可以得到以下兩點(diǎn)結(jié)論：

（1）從表3中可以看出，石灰飽和比系數(shù)KH和LSF氧化物誤差因子的規(guī)律相同，對(duì)KH、LSF計(jì)算結(jié)果影響程度大小依次是SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3，這說明KH與LSF屬于同種參數(shù)的不同表達(dá)式。

（2） KH更加強(qiáng)調(diào)SiO2對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響，而LSF則相對(duì)較小。所以對(duì)KH來說，SiO2的化驗(yàn)精度對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響非常大，是其它氧化物影響因子加和的2.7倍。

（3）國內(nèi)大部分水泥企業(yè)采用飽和比系數(shù)KH做為質(zhì)量控制參數(shù)，一般要求KH的質(zhì)量控制范圍為±0.02[2]，根據(jù)表5，則與KH值控制范圍為±0.02對(duì)應(yīng)的HM和LSF質(zhì)量控制范圍分別為±0.02和±0.7。

（4）目前國內(nèi)采用水硬率HM做為控制參數(shù)的水泥企業(yè)一般將HM的偏差控制在±0.04左右，從理論上分析其質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)要低于KH偏差控制在±0.02的標(biāo)準(zhǔn)。而國外采用飽和比系數(shù)LSF做為質(zhì)量控制參數(shù)的水泥企業(yè)一般將LSF的偏差控制在1.5左右，從理論上分析其質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)要低于國內(nèi)的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳治華，齊卉荃，沈能學(xué)等.原子核物理實(shí)驗(yàn)方法[M].北京：原子能出版社.

[2]湯六萬.出磨生料KH值與主要氧化物的相關(guān)性分析[J].水泥CEMENT，2013，No.8.

作者簡介：張偉（1980-），男，教授研究員級(jí)高級(jí)工程師，主要從事儀器儀表設(shè)計(jì)工作。