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因為硅酸鹽水泥熟料是由兩種或兩種以上的氧化物化合而成，因此在水泥生產(chǎn)中控制各氧化物之間的比例即率值，比單獨(dú)控制各氧化物的含量更能反映出對熟料礦物組成和性能的影響。故常用表示各氧化物之間相對含量的率值來作為生產(chǎn)的控制指標(biāo)。

一 •  水硬率 (Hydraulic Modulus
　　水硬率是 1868 年德國人米夏埃利斯 (W. Michaelis) 提出的作為控制熟料適宜石灰含量的一個系數(shù)。它是熟料中氧化鈣與酸性氧化物之和的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的比值，常用 HM 表示，其計算式為：
CaO HM= ――――――――――（ 1-3-1 ） Si02 ＋ A120, -I-Fe203
　　其中 CaO, Si02 , A1203, Fe2O3 分別代表熟料中各氧化物的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。水硬率通常在 1.8-2.4 之間。水硬率假定各酸性氧化物所結(jié)合的氧化鈣是相同的，實(shí)際上并非如此。當(dāng)各酸性氧化物的總和不變而它們之間的比例發(fā)生變化時，所需的氧化鈣并不相同。因此只控制同樣的水硬率，并不能保證熟料有相同的礦物組成。只有同時也控制各酸性氧化物之間的比例，才能保證熟料礦物組成的穩(wěn)定。因此后來庫爾 (H. HAD 提出了控制熟料酸性氧化物之間的關(guān)系的率值：硅率和鋁率。

二•  硅率或硅酸率（ Silica Modulus ）
　　硅率又稱硅酸率，它表示熟料中 Si02 的百分含量與 AIA 和 Fe20, 百分含量之比，用 SM

表示： （ 1-3-2 ）
   通常硅酸鹽水泥的硅率在 1.7-2.7 之間。但白色硅酸鹽水泥的硅率可達(dá) 4. 0 甚至更高。
　　硅率除了表示熟料的 Si02 與 A1203 和 Fe2O3 的質(zhì)量百分比外，還表示了熟料中硅酸鹽礦物與溶劑礦物的比例關(guān)系，相應(yīng)地反映了熟料的質(zhì)量和易燒性。當(dāng) A120,/Fe2O3 大于 0.64 時，硅率與礦物組成的關(guān)系為：

（ 1-3-3 ）
　　式中 C3S,C2S,C 3A ,C,AF 分別代表熟料中各礦物的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。從 1-3-3 式可見，硅率隨硅酸鹽礦物與熔劑礦物之比而增減。若熟料硅率過高，則由于高溫液相量顯著減少，熟料緞燒困難，硅酸三鈣不易形成，如果氧化鈣含量低，那么硅酸二鈣含量過多而熟料易粉化。硅率過低，則熟料因硅酸鹽礦物少而強(qiáng)度低，且由于液相量過多，易出現(xiàn)結(jié)大塊、結(jié)爐瘤、結(jié)圈等，影響窯的操作。
三 •  鋁率或鐵率（ Iron Modulus ）
　　鋁率又稱鐵率，以 IM 表示。其計算式為：

（ 1-3-4 ）
　　鋁率通常在 0. 9^-1. 7 之間�？沽蛩猁}水泥或低熱水泥的鋁率可低至 0. 7 。
　　鋁率表示熟料中氧化鋁與氧化鐵的質(zhì)量百分比，也表示熟料中鋁酸三鈣與鐵鋁酸四鈣的比例關(guān)系，因而也關(guān)系到熟料的凝結(jié)快慢。同時還關(guān)系到熟料液相粘度，從而影響熟料的鍛燒的難易，熟料鋁率與礦物組成的關(guān)系如下：

（ 1-3-5 ）
　　從 1-3-5 式可見，鋁率高，熟料中鋁酸三鈣多，液相粘度大，物料難燒，水泥凝結(jié)快。但鋁率過低，雖然液相粘度小，液相中質(zhì)點(diǎn)易擴(kuò)散對硅酸三鈣形成有利，但燒結(jié)范圍窄，窯內(nèi)易結(jié)大塊，不利于窯的操作。
　　有些國家，如日本采用 HM, SM 和 IM 三個率值來控制熟料成分，結(jié)果還比較滿意。我國從日本引進(jìn)的冀東水泥廠也用此三個率值來控制生產(chǎn)。但不少學(xué)者認(rèn)為水硬率的意義不明確，因此，又提出了不同的與石灰最大含量有關(guān)的計算公式，常見的有 KH 和 LSF 。
四、石灰飽和系數(shù) KH
　　古特曼與杰耳認(rèn)為，酸性氧化物形成的堿性最高的礦物為 C35,C,S,C,A,C,AF ，從而提出了他們的石灰理論極限含量。為便于計算，將 C,AF 改寫成“ C 3 A " 和“ CF" ，令 "CA" 與 C 3 A 相加，那么每 1 ％酸性氧化物所齋石灰含量分別為：
　　1 ％ A1 2 03 所需： CaO= 3 × 56.08/101.96=1.65
　　1 %Fez03 所需 CaO=56.08/159.7=0.35
　　1 ％ Sioz 形成 C 3 S 所需 CaO= 3 × 56.08/60.09=2.8
　　由每 1 ％酸性氧化物所需石灰量乘以相應(yīng)的酸性氧化物含量，就可得石灰理論極限含量計算式：
　　CaO ＝ 2. 8SiOz ＋ 1. 651103-f-0. 35Fez03 ( 1-3-6 )
　　金德和容克認(rèn)為，在實(shí)際生產(chǎn)中，氧化鋁和氧化鐵始終為氧化鈣所飽和，而 Si0 ：可能不完全飽和成 C35 而存在一部分 C's, 否則熟料就會出現(xiàn)游離氧化鈣。因此就在 Sioz 之前加一石灰飽和系數(shù) KH 。故
　　Ca0=KH X 2. 8SiOz ＋ 1. 65A 1203-1-0. 35Fez03 ( 1-3-7 )將 1-3-7 改寫成

（ 1-3-8 ）
　　因此，石灰飽和系數(shù) KH 是熟料中全部氧化硅生成硅酸鈣 (C3S-I-CzS) 所需的氧化鈣含量 與全部二氧化硅理論上全部生成硅酸三鈣所需的氧化鈣含量的比值，也即表示熟料中氧化硅被氧化鈣飽和成硅酸三鈣的程度。
　　式 1-3-8 適用于 IM>0. 64 的熟料。若 IM<0. 64 ，則熟料組成為 C3S,CZS,C,AF 和 CZF e同理將 C,AF 改寫成 }C 2 A ?" }C 2F " ，令 uk, 2F " 與 CZF 相加，根據(jù)礦物組成 C3S,C2S,C 2F 和 C 2 F ＋“ C 2 A ”可得：
（ 1-3-9 ）
　　考慮到熟料中還有游離 Ca0 、游離 Si0 ：和石膏，故式 1-3-8 ， 1-3-9 將寫成：
（ A/F ≥ 0.6 ） （ 1-3-10 ）
（ A/F ＜ 0.64 ） （ 1-3-11 ）
　　硅酸鹽水泥熟料 KH 值在 0. 82-0. 94 之間，我國濕法回轉(zhuǎn)窯 KH 值一般控制在 0. 89 士0. 0l 左右。
石灰飽和系數(shù)與礦物組成的關(guān)系可用下面數(shù)學(xué)式表示：

（ 1-3-12 ）
　　從上可見，當(dāng) C3 S = 0 時 KH= 0. 667, 即當(dāng) KH = 0. 667 時，熟料中只有 AC201%-3 和C,AF 而無 30 . 當(dāng) C20=V 時 ,KH=1 ，即當(dāng) KH=1 時，熟料中無 C20 而只有 C301% -13A 和C,AF, 故實(shí)際上 KH 值介于 o. ss7}-1. o 之間。
　　KH 實(shí)際上表示了熟料中 C3S 與 Cps 百分含量的比例。 KH 越大，則硅酸鹽礦物中的 C3S 的比例越高，熟料質(zhì)量（主要為強(qiáng)度）越好，故提高 KH 有利于提高水泥質(zhì)量。但 KH 過高，熟料鍛燒困難，保溫時間長，否則會出現(xiàn)游離 CaO ，同時窯的產(chǎn)量低，熱耗高，窯襯工作條件惡化。
　　我國目前采用的是石灰飽和系數(shù) KH, 硅率 SM 和鋁率 IM 三個率值�！疄槭故炝霞软樌麩�成，又保證質(zhì)量，保持礦物組成穩(wěn)定，應(yīng)根據(jù)各廠的原料、燃料和設(shè)備等。具體條件來選擇三個率值，使之互相配合適當(dāng)，不能單獨(dú)強(qiáng)調(diào)其某一率值。一般說來，不能三個率值都同時高，或同時都低。

一•  石灰飽和系數(shù)法
　　為了計算方便，先列出有關(guān)相對分之質(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

二•  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)組成可計算出各氧化物的百分含量，見表 1-3-1 ．
　　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算式 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，熟料礦物組成計算式如下：
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 ：