Módulos de la fabricación del cemento [1] 1. El módulo hidráulico que se define de la siguiente manera:
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Esta expresado en tantos por ciento y relaciona el CaO con los denominados factores hidráulicos (Componentes ácidos), SiO2 , Al2O3 , Fe2O3. Como resultado del estudio estadístico de un gran número de cementos de buena calidad, Michaelis estableció para el mismo un valor óptimo de 2 o ligeramente superior. En general, la limitación de valores del modulo hidráulico se establece entre 1.7 y 2.4, siendo 2 el valor que tienen los cementos de buena calidad. Los cementos con MH > 2.4, en la mayoría de las veces no presentan estabilidad en volumen. Si hay un exceso de cal, podría quedar en forma de cal libre que al hidratarse darla lugar a fenómenos de expansión. Por otro lado los tienen el MH < 1.7 suelen presentar resistencias mecánicas insuficientes, ya que no se formarían el C3S y el ! " C2S en las cantidades adecuadas. Se ha observado, que cuanto mayor es el valor del modulo hidráulico, mayor es la cantidad de calor necesaria para la cocción del crudo, mayores son las resistencias (especialmente las iniciales), mayor es el calor de hidratación y menor la resistencia química. Él módulo hidráulico aunque todavía se sigue utilizando de forma esporádica, cada vez es más raro encontrarlo en los cálculos de la composición del crudo. 2. Módulo de silicatos:
Este módulo también se denomina silícico o de sílice y se define de la siguiente manera: '(&) !" #
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El valor del modulo de silicatos suele variar entre 1.8 y 3.2 siendo mas favorable que este entre 2.2 y 2.6 (2.0 - 2.5, 2.3-2.7). También se encuentran valores más
altos desde 3 hasta 5 o incluso más altos, como por ejemplo en los cementos blancos y de alta riqueza en sílice. Este modulo caracteriza la relación que existe entre la fase sólida y la fase líquida en la zona de clinkerización, ya que la sílice esta presente casi exclusivamente en la fase sólida (ALITA Y BELITA), mientras que el en la fase liquida. Entonces cuanto mayor es el modulo de silicatos menor es el porcentaje de fase liquida con lo que la aptitud o facilidad a la cocción del crudo es peor, por lo que una solución consistirá en aumentar la temperatura de clinkerización (mayor consumo de combustible). Por otra parte, al aumentar el MS también se dificulta la tendencia a la formación de costra, (menor cantidad de fase líquida), lo que trae consigo una mayor deterioración del revestimiento refractario y unas mayores pérdidas de calor por radiación a través de la chapa cilíndrica del horno. Estos dos últimos problemas se acentúan, si al hecho anterior se añade el de aumentar la temperatura. La peor aptitud o facilidad a la cocción del crudo, provocada por un aumento de MS, puede dar lugar a cementos con inestabilidad en volumen provocada por un posible aumento de la cal libre. El aumento en el módulo de silicatos afecta a la reactividad a todas las temperaturas. 3. módulo silícico: '(&) !12
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Se ha observado que en la cocción del Clinker en el horno rotatorio se obtienen buenas condiciones de formación de costra en la zona de clinkerizacion cuando el valor de dicha relación varia entre 2.5 y 3.5 y el modulo de alúmina esta entre 1.8 y 2.3. 4. Módulo de fundentes, de alúmina o alumínico.
Este modulo también se denomina férrico y se define de la siguiente manera:
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34)5.
Este modulo varia, generalmente, entre 1.5 y 2.5, y, preferiblemente, entre 1.3-1.6. Hay cementos con contenidos bajos en alúmina, con valores del módulo de alúmina por debajo de 1.5, que se denominan ferrocementos. Si el valor del módulo es igual a 0.64 en el clinker solo existirá el ferroaluminato tetracálcico, ya que en teoría según el cálculo no puede existir aluminato tricálcico. El módulo de alúmina caracteriza la composición de la fase liquida y, por tanto, sus propiedades, ya que a la temperatura existente en la zona de clinkerización ambos óxidos se encuentran, casi en su totalidad, contenidos en dicha fase. Valores crecientes del modulo de alúmina (Por ejemplo, cantidades decrecientes de Fe2O3 manteniendo constante el contenido de Al2O3 ) y para una misma temperatura, traen consigo que la viscosidad de la fase líquida (fundido) sea mayor, por lo que disminuirá la movilidad iónica (Difusión más difícil) y la facilidad a la cocción del crudo será peor, aumentando el consumo de combustible, ya que debe trabajarse a una mayor temperatura de cocción Por su parte, el aumento del módulo de alúmina, manteniendo constante los otros parámetros, trae consigo otros efectos como son: 1.- Mayor contenido de C3A y menor de C4AF. Esto ocasiona un fraguado rápido y resistencias elevadas en los periodos iniciales. 2.- Menor contenido en silicatos cálcicos (C3S+C2S), ya que aunque aumenta el contenido de C2S la disminución del C3S es mayor. [1] http://www6.uniovi.es/usr/fblanco/Leccion11.CEMENTOS.Modulos.For mulasCal.B.pdf
Proceso de deshidratación del Yeso
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Clase del Dr. Ricardo X. Magallanes
