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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SALTA FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA INDUSTRIAL CATEDRA MATERIALES INDUSTRIALES AÑO LECTIVO: 2019 TEMA 10: MATERIALES AGLOMERANTES: REGLA DE LOS CARBONATOS La regla de los carbonatos se utiliza cuando se desea calcular la proporción de caliza y arcilla (kilos de caliza por cada kilo de arcilla) con que es necesario alimentar el horno de calcinación para obtener un clinker (o crudo) que tenga una determinada composición química. La composición química de la caliza, de la arcilla y del clinker, en lo que se refiere al elemento químico calcio, pueden venir expresados como porcentaje de carbonato de calcio (CaCO3) o como porcentaje de óxido de calcio (CaO). La regla de los carbonatos requiere que el contenido del elemento calcio, tanto para la caliza, como para la arcilla y también para el clinker, este expresado en la forma de porcentajes de carbonato, si en un problema algún dato del contenido del elemento calcio está expresado como porcentaje de óxido de calcio en vez de como porcentaje de carbonato de calcio se debe efectuar el cambio de forma de expresar y expresarlo como porcentaje de carbonato de calcio, lo que se puede efectuar mediante la siguiente fórmula: CaCO3 (%) = CaO (%) x Peso molecular CaCO3 (1) Peso molecular CaO Entonces, en las condiciones indicadas antes, la regla de los carbonatos puede ser expresada por la siguiente fórmula: R = proporción caliza = % CaCO3 final clinker - % CaCO3 inicial arcilla (2) arcilla % CaCO3 inicial caliza - % CaCO3 final clinker Si llamamos: a = % CaCO3 inicial en la caliza. b = % CaCO3 inicial en la arcilla. c = % CaCO3 final en el clinker. Entonces la fórmula de la regla de los carbonatos queda expresada como: R = c – b (3) a – c A continuación se describe un procedimiento que permite en forma sencilla, sin tener que memorizar la ecuación anterior, “armar” la fórmula de la regla de los carbonatos. Consideremos el proceso de calcinación de la caliza y de la arcilla para obtener el clinker según el dibujo siguiente: RECORDAR LO SIGUIENTE: 1) En el dibujo anterior ubicamos a la caliza y a la arcilla en la forma en que aparecen en el segundo lado de la expresión de la regla de los carbonatos, ecuación (2), es decir: - La arcilla aparece en el numerador de la ecuación 2 En el dibujo la ubicamos en la parte superior con una flecha que ingresa al horno y la llamamos “b”. - La caliza aparece en el denominador de la ecuación 2 En el dibujo la ubicamos en la parte inferior con una flecha que ingresa al horno y la llamamos “a”. - El clinker aparece tanto en el numerador como en el denominador de la ecuación 2 En el dibujo lo ubicamos en la parte media con una flecha que sale del horno y lo llamamos “c”. 2) Consideremos que queremos hacer un recorrido o “viaje” desde la caliza hasta la arcilla pero no en forma directa sino que lo hacemos en forma indirecta pasando por el clinker es decir: Primera etapa: Caliza → Clinker y segunda etapa: Clinker → Arcilla 3) Si acomodamos las etapas del recorrido de acuerdo a como aparecen en el dibujo los puntos inicial y final del recorrido, es decir Caliza → Clinker en el denominador y Clinker → Arcilla en el numerador, nos queda: Clinker → Arcilla (4) Caliza → Clinker 4) Si en la expresión anterior (4) de acuerdo como llamamos en (1), es decir a = Caliza, b = Arcilla y c = Clinker, nos queda: c → b (4’) a → c 5) Finalmente si reemplazamos las dos flechas (→) por el signo menos (–) nos queda: c – b que no es otra cosa que el segundo miembro de la ecuación (3) de la regla de a – c los carbonatos.
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