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水泥熟料真實(shí)礦物組成與計(jì)算礦物組成的差異

　　硅酸鹽水泥洲料礦物組成的計(jì)算是假設(shè)熟料是平衡冷卻并生成 C3S,C2S,C,A 和四種純礦物，其計(jì)算結(jié)果與熟　　料真實(shí)礦物組成并不完全一致，有時(shí)甚至相差很大。其原因是：
1. 固溶體的影響
　　計(jì)算礦物為純 C3S,C2S,C 3A 和 C, F, 但實(shí)際礦物為固溶有少量其他氧化物的固溶體，即阿利特、貝利特、鐵相固溶體等。例如，若阿利特組成按 CsaS16MA 考慮，則計(jì)算 C3S 的公式中 Si02 前面的系數(shù)就不是 3.80 而是 4.30, 這樣實(shí)際含量就要提高 11 ％，而 C 3A 則因有一部分 A1203 固溶進(jìn)阿利特而使它的含量減少。又如，鐵相固溶體并非固定組成的 C, AF, 而在高溫或有 MgO,CaF2 等條件下有可能是 C6 2F , 其結(jié)果使實(shí)際礦物中鐵相固溶液含量增加使 C 3A 含量減少。
2. 冷卻條件的影響
　　硅酸鹽水泥熟料冷卻過程，若緩慢冷卻而平衡結(jié)晶，則液相幾乎全部結(jié)晶出 C 3A ,C,AF等礦物。但在工業(yè)生產(chǎn)條件下，冷卻速度較快，因而液相可部分或幾乎全部變成玻璃體，此時(shí)，實(shí)際 C 3A ,C,AF 含量均比計(jì)算值低，而 C3S 含量可能增加使 C2S 減少。
3. 堿和其他微組分的影響
　　堿的存在可能與硅酸鹽礦物形成 KC23S12 ，與鋁酸三鈣形成 NC 8A 3 ，而析出 CaO ，從而使 C 3A 減少而出現(xiàn) NC 3A 3, 堿也可能影響 C3S 含量。其他次要氧化物如 Ti02 , MgO, P,05 也會(huì)影響熟料的礦物組成。
盡管計(jì)算的礦物組成與實(shí)測(cè)值有一定差異，但它能基本說明對(duì)熟料鍛燒和性能的影響，也是設(shè)計(jì)某一礦物組成的水泥熟料時(shí)，計(jì)算生料組成的唯一可能的方法，因此在水泥工業(yè)中仍得到廣泛應(yīng)用。

熟料的礦物組成可用巖相分析 ,X 射線定量分析等方法測(cè)定，也可根據(jù)化學(xué)成分進(jìn)行計(jì)算。巖相分析基于顯微鏡下測(cè)量出單位面積各礦物所占的面積的百分率再乘以相應(yīng)的礦物的相對(duì)密度而得各礦物含量。這種方法較符合實(shí)際情況，但要求操作者要有熟練的技巧，且勞動(dòng)，強(qiáng)度大。此外，晶體較小，也可重迭而產(chǎn)生誤差 .X 射線定量分析基于熟料礦物特征峰強(qiáng)度與基準(zhǔn)單礦物特征峰強(qiáng)度之比求其含量。這種方法方便且準(zhǔn)確，國(guó)外現(xiàn)代化水泥廠都普遍采用。但限于設(shè)備條件，我國(guó)水泥廠使用的還不多，另外，此方法對(duì)含量太低的礦物不適用。我國(guó)常用化學(xué)方法進(jìn)行計(jì)算。此方法計(jì)算出來的僅是理論上可能生成的礦物，稱之為“潛在礦物”組成。在生產(chǎn)條件穩(wěn)定的情況下，熟料真實(shí)礦物組成與計(jì)算礦物組成有一定的相關(guān)性，已能說明礦物組成對(duì)熟料及水泥性能的影響，因此在我國(guó)仍普遍使用。
常用的從化學(xué)成分計(jì)算熟料礦物組成的方法有兩種，即石灰飽和系數(shù)法和鮑格法。
•  石灰飽和系數(shù)法
為了計(jì)算方便，先列出有關(guān)相對(duì)分之質(zhì)量的比值。
C 3 S=3.80 （ 3KH － 2 ） SiO 2
C 2 S=8.60(1-KH) SiO 2
C 3 A =2.65(Al 2 O 3 -0.64Fe 2 O 3 )
C 4 AF=3.04Fe 2 O 3
CaSO, ＝ 1 ． 7S03
•  鮑格 (R. H. Bogue) 法
鮑格法也稱代數(shù)法。根據(jù)四種主要礦物以及 CasO ； 的化學(xué)組成可計(jì)算出各氧化物的百分含量，見表 1-3-1 ．
表 1-3-1 主要礦物中各主要級(jí)化物的百分含量 ( ％）

根據(jù)上表數(shù)值可列出下列方程式：
C=0. 7369C 3S ＋ 0. 6512C 23 ＋ 0. 0229C 3 A ＋ 0. 4016C , AF ＋ 0.4119CaS0,
S=0: 2631C 3S-t-0. 3488CZS
A=0. 3773C 3 A － 0. 2098C 4 AF
F= 0.3286 C 4 AF
SO 3 =0. 5881CaSO 4 ．
解上述聯(lián)立方程，可得各礦物百分含量計(jì)算式 <IM>0. 64 ）：
C3S=4. 07 C － 7. 60 S － 6. 72A 一 2. 86S03
C2S=8. 60S ＋ 5. 07A ＋ 1 ． 07F ＋ 2.15S0 3 一 3. 07C ＝ 2. 87 S － 0. 754C 3S
C 3A =2.6 5 － 1. 09F
C 4 AF=3. 04F （ 1-3-20 )
同理，當(dāng) I M ＜ 0.64 時(shí)，熟料礦物組成計(jì)算式如下：
C3 S=4. 07 C － 7. 60 S － 4. 47 a － 2. 80 F － 2. 86S03
CZS ＝ 8. 60S+3. 38A ＋ 2. 15S03 一 3. 07C ＝ 2. 87S-0. 754C 3S
C,AF=4. 77A
C 2F =1. 70(F-1. 57A ）
CaSO ；＝ 1. 70S0 ：
•  熟料真實(shí)礦物組成與計(jì)算礦物組成的差異
硅酸鹽水泥洲料礦物組成的計(jì)算是假設(shè)熟料是平衡冷卻并生成 C3S,C2S,C,A 和 ,,AF 四種純礦物，其計(jì)算結(jié)果與熟料真實(shí)礦物組成并不完全一致，有時(shí)甚至相差很大。其原因是：
1. 固溶體的影響 http://m.htcp911.com
   計(jì)算礦物為純 C3S,C2S,C 3A 和 C, F, 但實(shí)際礦物為固溶有少量其他氧化物的固溶體，即阿利特、貝利特、鐵相固溶體等。例如，若阿利特組成按 CsaS16MA 考慮，則計(jì)算 C3S 的公式中 Si02 前面的系數(shù)就不是 3.80 而是 4.30, 這樣實(shí)際含量就要提高 11 ％，而 C 3A 則因有一部分 A1203 固溶進(jìn)阿利特而使它的含量減少。又如，鐵相固溶體并非固定組成的 C, AF, 而在高溫或有 MgO,CaF2 等條件下有可能是 C6 2F , 其結(jié)果使實(shí)際礦物中鐵相固溶液含量增加使 C 3A 含量減少。
2. 冷卻條件的影響 http://m.htcp911.com
   硅酸鹽水泥熟料冷卻過程，若緩慢冷卻而平衡結(jié)晶，則液相幾乎全部結(jié)晶出 C 3A ,C,AF
等礦物。但在工業(yè)生產(chǎn)條件下，冷卻速度較快，因而液相可部分或幾乎全部變成玻璃體，此時(shí)，實(shí)際 C 3A ,C,AF 含量均比計(jì)算值低，而 C3S 含量可能增加使 C2S 減少。
3. 堿和其他微組分的影響
   堿的存在可能與硅酸鹽礦物形成 KC23S12 ，與鋁酸三鈣形成 NC 8A 3 ，而析出 CaO ，從而使 C 3A 減少而出現(xiàn) NC 3A 3, 堿也可能影響 C3S 含量。其他次要氧化物如 Ti02 , MgO, P,05 也會(huì)影響熟料的礦物組成。 http://m.htcp911.com
   盡管計(jì)算的礦物組成與實(shí)測(cè)值有一定差異，但它能基本說明對(duì)熟料鍛燒和性能的影響，也是設(shè)計(jì)某一礦物組成的水泥熟料時(shí)，計(jì)算生料組成的唯一可能的方法，因此在水泥工業(yè)中仍得到廣泛應(yīng)用。