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水泥配合比计算第一题报告.doc8页
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《无机非金属材料工艺学课程设计》具体内容
1、已知原料、煤灰的化学成分和煤的工业分析如下表所示：
表1 原料与煤灰的化学成分（%）
名称 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 烧失量 其他 Σ
石灰石 4.45 1.25 0.57 51.59 1.63 40.29 0.22 100
粘土 65.10 16.28 7.44 2.57 1.67 6.30 0.64 100
铁粉 11.86 2.75 74.41 4.52 2.74 0.53 3.19 100
煤灰 57.36 21.16 11.02 6.22 1.34 ― 2.90 100
表2 煤的工业分析数据
项目 挥发物 固定碳 灰分 热值 水分
数值 10.16% 66.38% 21.45% 24126kJ/kg 5.70%
煤灰全部掺入熟料中，熟料热耗为4398kJ/（kg熟料）。要求熟料率值：KH 0.87±0.02，±0.1，p 1.2±0.1。又知原料含水率为石灰石1%，粘土2%，铁粉5%。
（1）计算各种原料配合比。计算精确至0.01。
（2）画出水泥制备工艺流程图，并简要叙述各环节主要工艺参数与注意事项。
1.确定熟料组成
根据题意，已知熟料率值为：KH 0.87、SM 2.4、IM 1.4。
2.计算煤灰参与量
根据课本《水泥与混凝土工艺》中P25页的式 3-4 可得
计算干燥原料配合比 通常根据经验配合比，石灰石配合比例为80%左右；砂页岩配合比例为15%左右；铁粉配合比例为5%左右。 据此，设定干燥原料配合比为：石灰石81%；粘土15%；铁粉4%，以此计算生料的化学成分，生料的化学成分见下表1。
名称 烧失量
Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 配合比
石灰石 32.635
粘土 0.945
铁粉 0.021
生料 33.601
灼烧生料 66.399
生料的化学成分/% ，则灼烧生料配合比为（100-3.91 % 96.09%。按此计算熟料的化学成分，熟料的化学成分见下表2。
熟料的化学成分/%
名称 配合比
Al2O3 Fe2O3 Ca
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塔斯马尼亚散装水泥漏斗车方案设计
2014年38期目录
&&&&&&本期共收录文章20篇
　　中国北车集团沈阳机车车辆有限责任公司经过对澳大利亚塔斯马尼亚铁路公司的基础设施及需求进行详细调研后，为其设计制造了新型散装水泥漏斗车。该新型车是一种重力卸货方式的专用水泥运输车，完全兼容塔铁公司现有铁路及装卸货站场设施。 中国论文网 /1/view-6388896.htm　　1.车辆用途和结构特点 　　沈车公司为塔斯马尼亚铁路公司设计开发了用于装运散装水泥的18t轴重漏斗车。该车为上装下卸式的依靠重力卸货的水泥漏斗车，且该车与塔铁现有线路及装卸货设施完全兼容。 　　新型水泥漏斗车设计以增加车体容积，提高载重为目标。充分利用塔斯马尼亚铁路机车车辆限界，降低车辆重心，车体以及漏斗采用了新颖的结构。完成了中梁中段完全下沉的车体底架结构设计方案，并完成了具有大斜度漏斗壁，且具有更多漏斗口数量的漏斗结构设计，使车体下部空间的利用率最大化，并有利于降低重心。并且采用了液压驱动的漏斗卸货门，提高自动化水平，提高工作效率。 　　2.主要结构与基本尺寸 　　2.1主要结构 　　该车主要由车体、顶盖操作系统、卸货门操作系统、制动装置、车钩缓冲装置、转向架等部分组成。 　　2.1.1车体 　　该车车体采用的圆弧包板侧墙和有中梁的全钢焊接整体承载结构，由底架、漏斗、卸货门、侧墙、端墙、车顶、顶盖、防护棚等部件组成。 　　底架牵引梁为310乙字型钢对接而成。中梁中间部分为260×180×8矩形空心型钢，中梁中段采用全下沉结构设计，即矩形钢的上平面低于牵引梁下平面83mm。这样的结构一方面便于漏斗横脊与中梁相交部位的结构设计，另一方面增加了车下空间的利用率，增大车体容积、降低车辆重心。牵引梁与矩形钢的连接部位由连接板及上、下盖板组焊成箱型结构。枕梁为双腹板变截面箱型组焊结构。材质均为Q450NQR1耐大气腐蚀高强钢。边梁采用材质为T4003不锈钢的冷弯角钢。 　　全车共12个漏斗口，漏斗板与水平面的夹角均为61°。漏斗主要板材均为4mm厚T4003不锈钢板。 　　车顶设有三个装料口，内径为586mm。 　　2.1.2顶盖 　　活动顶盖装置采用气动驱动。由机车通过辅助管路独立供风，气动操作系统主要由气缸、手柄式控制阀、过滤器、储风缸、排风阀等组成。 　　2.1.3卸货门 　　该车共6组12个抽板式卸货门，通过螺栓与漏斗的底门吊座相连接。卸货门机构主要由底门框、底门板、压块、连杆、手动杆、密封条、指示器等组成。底门框采用热轧槽钢加工件组焊而成，底门板采用12mm厚钢板加工而成，材质为1Cr18Ni9Ti。底门横向密封件采用橡胶密封条，纵向密封件为纤维织物与铁芯制成的滚棒状密封条。每组底门外侧设有指示器，可显示底门开启状态。门板底部设有齿条，与手动杆的齿轮相啮合，当液压系统发生故障时可手动打开底门。 　　卸货门液压系统主要由液压缸、液压缸附件、防尘套、油路块、胶管、快换接头及附件等组成。液压系统通过快装接头与地面液压站相连接获得动力。 　　2.1.4 制动装置 　　采用AAR标准的ABDX型货车空气制动系统。主要由ABDX-NEW型控制阀、10"ABU型制动缸、折角塞门、编织制动软管总成、组合式集尘器、组合式风缸、平衡风缸、双向闸瓦间隙自动调整器、空重车自动调整装置、高摩合成闸瓦等成。采用了双向操作的手制动机。 　　2.1.5 转向架 　　该转向架是20t轴重带变摩擦减振装置的四连杆准径向铸钢三大件式转向架，采用中央弹簧悬挂装置，摇枕弹簧为两级刚度；采用直径为375mm的摇枕铸造一体式下心盘，下心盘内安装导电式非金属心盘磨耗盘；摇枕、侧架采用AARM201B+级钢铸造；采用侧架四连杆弹性连接装置，提高转向架的抗菱刚度；采用"八"字形轴箱橡胶垫，实现轮对与侧架之间的弹性定位；采用符合AAR标准的D级双列圆锥滚子轴承；采用符合AARM107C级的整体锻造碳素钢车轮，车轴材质采用LZ50钢；基础制动为直立杠杆式单侧闸瓦制动装置，采用组合式制动梁、AAR标准的高摩合成闸瓦；采用常接触长行程弹性旁承；采用奥-贝球铁衬套；各主要摩擦副采用耐磨件，提高转向架的使用寿命。 　　2.1.6 车钩缓冲装置 　　采用E级钢13E/F型上作用车钩，配套使用E级钢材质的17型锻造钩尾框，合金钢钩尾销，MT-2型缓冲器。一体式冲击座配套采用钢质磨耗板。 　　2.2基本尺寸 　　2.3主要性能参数 　　3 计算分析与试验 　　3.1 车体静强度分析 　　为验证车辆设计方案，按AAR M-1001-97中第四章“设计”部分的有关规定和塔斯马尼亚铁路提供的《货车技术规范》要求，进行该车车体的有限元强度分析。计算载荷主要包括垂向静载荷、垂向动载荷、牵引载荷、缓冲载荷、车端压缩载荷、横向力（散粒货物侧压力）和端壁冲击载荷。各工况有限元线性算法的分析结果表明，各载荷工况的应力值均满足设计规范要求。能够承受住最大1556kN的牵引和缓冲力。 　　3.2 车体疲劳分析 　　按AAR M-1001-97中第七章“货车疲劳设计”部分的有关规定进行疲劳计算分析。经计算分析，水泥漏斗车车体各部位的疲劳寿命均大于35年共245万公里的设计寿命要求。 　　3.3 车辆动力学计算分析 　　按按照澳大利亚AS9《澳大利亚铁道安全和标准车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》中有关规定进行车辆动力学计算分析。验证了该水泥漏斗车的动力学性能满足澳大利亚AS9《澳大利亚铁道安全和标准车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》的要求， 达到运行速度100km/h运用的动力学性能要求。 　　4.结束语 　　沈车公司为塔斯马尼亚铁路公司设计开发的新型水泥漏斗车，结构合理，技术先进，完全满足客户需求。该车的设计成功为沈车公司开拓国际市场，落实可持续发展战略，做出了贡献。
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