[发明专利]水泥生产过程中混合材掺量快速检测方法

权利要求书

1.一种水泥生产过程中混合材掺量快速检测方法，根据粉煤灰几乎不被酸溶解、石灰石烧失量高和石膏中三氧化硫含量高的特点，通过检测水泥及其各个组分的耗酸值、烧失量和三氧化硫联立成方程组，通过计算机excel矩阵函数求解出水泥中各个组分的含量；

其特征在于：

具体检测流程

A)、耗酸值的测定

【1.1】、试剂

0.5000mol/L盐酸标准溶液；

0.2500mol/L氢氧化钠标准溶液10g/L酚酞乙醇溶液；

【1.2】、操作方法

准确称取试样0.5000g于250ml锥形瓶中，加水约20ml，用滴定管准确加入0.5000mol/l盐酸标准溶液(水泥和石灰石)30ml、(粉煤灰和石膏)20ml、(熟料)40ml，以水冲洗瓶壁，在低温电炉上加热至沸，并保持2分钟左右，取下冷却至室温 后加入10g/L酚酞指示剂7～8滴，用0.2500mol/L氢氧化钠标准溶液滴定过量的盐酸至溶液呈红色为止；

【1.3】、计算

式中：V-单位物料消耗0.5000mol/L盐酸标准溶液体积，ml/g；

V₁-加入盐酸的体积数，ml；

V₂-消耗氢氧化钠的体积数，ml；

K-盐酸与氢氧化钠标准溶液的体积比；

G-试样重量，g；

B)、烧失量的测定

准确的称取1.0000g试样，放入已灼烧恒重的瓷坩锅中，放入马弗炉中，在950-1000℃温度下保持20min，取出坩锅在空气中稍冷后，烧失量按以下公式计算：

式中：G-称取的试样重量，g

G₁-灼烧后剩余物重量，g

C)、三氧化硫的检测

水泥和石膏中三氧化硫的检测采用荧光检测，其它物料三氧化硫的检测采用重量法检测；

D)、计算过程

【1.4】、数学模型的建立 

假设水泥中熟料、石膏、石灰石和粉煤灰的比例分别为x、y、z和α；

检测出熟料、石膏、石灰石、粉煤灰和水泥中耗酸值、烧失量、三氧化硫含量分别为：V_熟料、V_石膏、V_石灰石、V_粉煤灰、V _水泥；L_熟料、L_石膏、L_石灰石、L_粉煤灰、L_水泥；S_熟料、S_石膏、S_石灰石、S _粉煤灰、S_水泥；

①X+Y+Z+α＝1

②V_熟料X+V_石膏Y+V_石灰石Z+V_粉煤灰α＝V_水泥

③L_熟料X+L_石膏Y+L_石灰石Z+L_粉煤灰α＝L_水泥

④S_熟料X+S_石膏Y+S_石灰石Z+S_粉煤灰α＝S_水泥

在解方程组的过程中可采用Excel矩阵函数和数组乘积求解；

建立矩阵(一)

通过Excel矩阵MINVERSE函数计算出矩阵的逆矩阵(二)水泥的耗酸值、烧失量、三氧化硫含量和1组成行列式 

通过Excel行列式MMULT将(二)和(三)相乘即可得出水泥组成(四)

【1.5】检测计算

在计算水泥中石灰石和粉煤灰掺加量时，假定熟料、石膏、石灰石和粉煤灰的耗酸值、烧失量及三氧化硫不变，每次检测水泥中石灰石和粉煤灰掺加量时只需检测出水泥的耗酸值、烧失量和三氧化硫，将其带入计算表中行列式(三)的V_水泥、L_水泥、S _水泥即可计算出水泥中石灰石和粉煤灰掺加量。