第二章水泥熟料煅烧过程和设备第一节水泥熟料的形成过程和煅烧设备的分类硅酸盐水泥的生产工艺流程硅酸盐水泥熟料的组成化学组成：主要由氧化钙(CaO)、二氧化硅（SiO2)、三氧化二铝(A12O3)和三氧化二铁(Fe2O3)四种氧化物组成，通常占熟料的95％以上，同时，含有5％以下的少量氧化物，如氧化镁(MgO)、三氧化硫(SO3)、二氧化钛(TiO2)、五氧化二磷(P2O5)、以及碱(K2O和Na2O)等。用萤石或各种金属矿石的尾矿作矿化剂的硅酸盐水泥熟料中，还有少量的氟化钙（CaF2）和其他微量金属元素。据统计，四种主要氧化物的波动范围一般为：CaO:62-67％；SiO2:20-24％；Al2O3:4-7％；Fe2O3:2.5-6.0％。在硅酸盐水泥熟料中，氧化钙、氧化硅、氧化铝和氧化铁并不是以单独的氧化物存在，而是经高温燃烧后，以两种或两种以上的氧化物反应生成的多种矿物集合体，其结晶细小，通常，在硅酸盐水泥熟料中主要形成四种矿物；硅酸三钙3CaO·SiO2，可简写为C3S，38-55%；硅酸二钙2CaO·SiO2，可简写为C2S，20-33%铝酸三钙3CaO·Al2O3：可简写为C3A:4-15%铁相固溶体通常以铁铝酸四钙4CaO·Al2O3·Fe2O3代替，可简写为C4AF:10-18%。另外，还有少量的游离氧化钙(f-CaO)、方镁石(结晶氧化镁f-MgO)、合碱矿物以及玻璃体等。使用萤石或萤石加石膏作矿化剂的硅酸盐水泥熟料中，还有氟铝酸钙（C11A7·CaF2）、硫铝酸钙（3CA·CaSO4，简写为C4A3Ŝ）等。硅酸盐水泥熟料的煅烧生料煅烧过程中的物理、化学变化熟料煅烧过程概述如下：生料的干燥与脱水脱水指黏土矿物分解释放化学结合水。二、碳酸盐分解反应机制分解过程分五步进行：3、碳酸钙分解反应的动力学关系R—气体常数，8.314J/mol·K；4、影响碳酸钙分解因素的讨论：影响碳酸盐分解速率的因素窑系统的CO2分压通风良好,CO2分压较低,有利于碳酸盐分解;生料细度和颗粒级配生料细度细,颗粒均匀,粗粒少,分解速率快;生料悬浮程度生料悬浮分散良好,相对减小颗粒尺寸,增大了传热面积,提高了碳酸盐分解速率;石灰石的种类和物理性质结构致密,结晶粗大的石灰石,分解速率慢;生料中粘土质组分和性质粘土质中的矿物组分的活性依次按高岭土、蒙脱石、伊利石、石英降低.粘土质原料活性越大，可加速碳酸盐的分解过程.在碳酸盐分解的同时，石灰质与粘土质组分间进行固相反应，其过程如下：~800℃：CaO•Al2O3，CaO•Fe2O3与2CaO•SiO2开始形成；影响固相反应的因素液相的形成与熟料的烧结液相的粘度：它直接影响硅酸三钙的形成速率及晶体发育。其大小与液相的组分性质与温度有关。温度越高，粘度越低；铝率越高，粘度越大；多数微量元素可降低液相粘度。物理化学变化过程：随着时间延长和温度升高，液相量逐渐增加，氧化钙、硅酸二钙不断溶解、扩散，硅酸三钙晶核不断形成，小晶体逐渐发育长大，最终形成几十微米大小、结晶良好的阿利特晶体。熟料的冷却温度（℃）在900℃以下主要是吸热反应，可视为预烧阶段。1000～1450℃则以放热反应为主。固相反应矿物形成的总放热量还可按下式进行估算：生产1kg熟料所需理论热耗可根据热平衡计算求得，也可由以下经验公式计算：五、熟料烧成设备分类