水泥生产相关率值

水泥熟料是多种矿物的集合体，这些矿物都是由CaO ，SiO2，Al2O3，Fe2O3四种氧化物组成。在生产中不仅要控制单个氧化物的含量，还要控制其比例，因为该比例直接决定了熟料中各矿物含量。各矿物含量的比例即为率值。

首先是1868年，德国人米夏埃利斯提出了水硬率（Hydraulic Modulus ）作为控制熟料中氧化钙与酸性氧化物的比值，即

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2322a O Fe O Al SiO O C HM ++= 但是上式假定各酸性氧化物结合CaO 的能力相同，实际并不是这样。因此，需要同时控制各酸性氧化物的比例。即库尔提出的硅率（Silica Modulus ）(SM)和铝率（又称铁律）（Iron Moduls ）(IM)。

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2322O Fe O Al SiO SM += 3

232O Fe O Al IM = 如上所述，在一方面提出各酸性氧化物比例控制的同时，因水硬率假设CaO 结合各酸性氧化物能力相同的问题，各国科学家在考虑CaO 结合各酸性氧化物能力的前提下提出了石灰最大限量的概念，即CaO 完全与各酸性氧化物结合时所需量的多少。

但因当时对熟料矿物成分看法不同，先后存在了三种公式（KSt ，LSF ，KH ）来对石灰最大限量进行描述。

斯波恩假设熟料矿物为硅酸三钙，“铝酸二钙”和铁酸二钙。根据各矿物中酸性氧化物结合CaO 的能力，即三者分别需要结合CaO 的比例（氧化钙与酸性氧化物的比）为2.8、

1.1和0.7，则KSt （称为石灰标准值）：

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2*7.032*1.12*8.2a 100O Fe O Al SiO O C HM ++= 在确定熟料矿物为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙组成后，李和派克提出不能直接按上述矿物成分确定它的石灰含量，因为熟料在实际冷却过程中不可能是平衡冷却，这可能析出游离氧化钙，因此要控制石灰含量于较低数值。据此，提出了石灰饱和系数（Lime Saturation Factor ），即LSF 。LSF 的提出是基于对钙、硅、铝、铁四元相图的研究，确定石灰最大含量不超过某一平面所得到的。

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2*65.032*18.12*8.2a O Fe O Al SiO O C LSF ++= 而古特曼和杰耳则选择根据四种矿物中酸性氧化物与氧化钙的结合能力来确定石灰理论极限含量。为便于计算，将铁铝酸四钙写成铝酸三钙和铁酸一钙之和。苏联学者金德根据上述两者的理论极限含量提出了石灰饱和系数（KH ），认为实际生产中氧化铝和氧化铁始终为氧化钙所饱和，只有二氧化钙可能会不完全被氧化钙饱和生成C3S,而是C2S 。因此，提出：

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*8.232*35.032*65.1a SiO O Fe O Al O C KH --= 我国水泥企业大部分采用KH 、SM 、IM 来表征各矿物含量及氧化物之间的关系。但也有用LSF 、SM 、IM 来表征的。在此比较两者的大小关系，由下表可见，一般LSF 要大于KH 。