EXA.CEMENTOS.Vidrio.Ceramicas.junio2006.1

EXAMEN DE TECNOLOGIA DE CEMENTOS, VIDRIO Y CERÁMICAS. - CONVOCATORIA JUNIO 2006.1.
T1.- Definir el módulo de silicatos. Un crudo tiene un valor del módulo anterior de 2.5 y se disminuye a 2.2,
¿Qué efectos tiene dicha variación sobre las propiedades del cemento y sobre la operación del horno?.
T2.- Enfriamiento del clinker: ¿Qué problemas presenta la transformación β – C2S
puede evitar dicha transformación
→ γ – C2S ¿ Como se
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T3.- (i).-Oxígenos no puente. ¿Cuantos oxígenos no puente hay en un tetraedro Q ? ¿Y en un Q ?.
(ii).- Vidrios templados térmicamente. Explicar la razón de su elevada resistencia al impacto con relación al
vidrio convencional.
T4.- En el prensado uniaxial de acción simple, aplicando una presión axial
Pa , de una pieza paralepipédica de
altura H y lados de la base a y l, siendo l ≤ a y H = 0.5a, la presión axial transmitida a la distancia y ( Py ) de
la superficie donde se aplica la presión axial, viene dada por:
Py = Pa e
−2 fK H
a +l y
V l a
donde:
f =
KH
V
Coeficiente de fricción entre la masa de polvo y la pared del molde.
= Relación entre la presión horizontal y vertical.
Se pide:
(a).- Deducir la expresión anterior y expresarla en función del área de fricción y de la de prensado de la pieza.
(b).- Si
f = 0.375, K H = 0.5, dibujar las curvas que nos dan la evolución de
V
Py
Pa
en función de
y
, en los
a
casos siguientes: (i).- a = 0.25l (ii).- a = 0.5l y (iii) a = l (Pieza de base un cuadrado). ¿Qué es más favorable
prensar una pieza de base cuadrada o rectangular?.
(c).- Si Pa = 750 MPa y a = l, ¿Cuál es la presión de prensado en el extremo de la pieza donde no se aplica
la presión?. ¿A que nos conduce el elevado gradiente de presión de compactación que existe?. Como se
puede disminuir el gradiente de presión de compactación.
(c).- Si se realiza un prensado uniaxial de doble acción en el que
prensado mínima y en que parte de la pieza se produciría?.
Pa =
750 MPa , ¿Cuál sería la presión de
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P1.- La empresa Cementos X, S.A. explota una cantera de caliza de su propiedad, de composición química:
OXIDO
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
SO3
P. C.
Resto
CALIZA
0.95
0.92
0.38
54.60
0.95
----
42.03
0.17
Por otra parte, la empresa Arcillas Y, S.L. le suministra el componente arcilloso, que consiste en una arcilla cuya
composición química es la siguiente:
OXIDO
SiO2
A12O3
Fe2O3
CaO
MgO
SO3
P. C.
Resto
ARCILLA
68.00
12.60
2.95
5.70
1.45
1.28
7.20
0.82
(a).- ¿Es posible con las dos materias primas anteriores lograr un crudo para el que se han fijado el factor de
saturación en cal en 0.97 y el módulo de silicatos en 2.70?. En caso negativo ¿De qué tipo ha de ser la tercera
materia prima, que ha de actuar como componente corrector?. Se decide comprar cenizas de tostacion de piritas
cuya composición química es la siguiente:
OXIDO
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
SO3
P. C.
Resto
CENIZAS
11.00
1.50
84.20
0.76
0.55
1.25
0.67
0.07
(b).- Calcular la proporcion en la que deben mezclarse para que el crudo resultante tenga un factor de saturación
en cal de 0.97 y un módulo de silicatos de 2.70 Calcular la composición química de la mezcla resultante.
(c).- Calcular la composición química y potencial del clinker resultante.
(d).- Hallar el valor del módulo de alúmina ¿Está dentro del intervalo de variación normal?
(e).- Con el clinker obtenido se fabrica un cemento tipo I, ¿Podría considerarse tal cemento adecuado
para la fabricación de productos prefabricados?.
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P2.- La sílice vítrea esta constituida por el 100 % de unidades Q . La adición de un óxido alcalino genérico
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R2O crea oxígenos no puente. Se asume que solamente se producirán unidades Q hasta que cada tetraedro en
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la red esta unido por tres oxígenos puente y uno no puente, es decir Q = 100 %. Se da el vidrio de
composición:
xR2O.(100-x)SiO2
3
Q
(i).- Determinar la fracción: f3 = 3
en función de x.
Q + Q4
(ii).- Calcular el valor de la relación Puentes/Tetraedros.
(iii).- Determinar la concentración molar de óxido alcalino necesaria para eliminar completamente las
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unidades tetraédricas Q .
P3.- Hallar las dimensiones que debe tener la boquilla de una galletera (Extrusora), que debe fabricar el tipo
de ladrillo, que se muestra en la figura.
Las dimensiones son:
Soga: 33 cm Tizón: 15 cm Espesor o grueso: 10 cm
Se emplea como materia prima arcilla con desgrasante. La pasta cerámica tiene un 20 % de humedad que se
pierde totalmente en el secadero. La contracción lineal durante el proceso de cocción es del 5 %. Una vez
que sale de la galletera , ¿Cuál debe ser la distancia entre los cortes consecutivos del conformado continuo de
sección transversal constante?