二、硫化物氧化气氛SO3→CaSO4预热器结皮堵塞SO3有利于降低液相粘度，增加液相量，有利于C3S的形成形成C2S·CaS
O4，4CaO·3Al2O3·SO3无水硫铝酸钙早强，适量有利1050℃形成，1400℃分解三、复合矿化剂石膏和萤石
复合矿化剂（氟硅酸钙，硫硅酸钙，氟硫硅酸钙；低温烧成，高温烧成）重晶石和萤石（BaO可提高水泥早期和后期强度）氧化锌及其复合
矿化剂（阻止C2S转化、促进C3S形成，提高水泥早期强度、降低水泥需水量。过多会影响水泥凝结核强度。）由原、燃料带入的伴生组分。
结皮堵塞降低最低共熔温度，降低熟料烧成温度，增加液相量，起助熔作用。含碱过多，除了生成硫酸碱，多余的碱取代CaO形成含碱化合
物，析出CaO，使C2S难以形成C3S，并增加游离氧化钙含量。形成硫酸碱，可缓和碱的不利影响碱与硫酸钙形成钾石膏（K2SO4﹒
CaSO4﹒H2O），使水泥库结块，水泥快凝。碱集料反应四、碱限制原燃料中碱、氯、硫的含量；新型干法水泥生产：生料中：
K2O+Na2O＜1.0%Cl-＜0.015%~0.020%生料和燃料的硫碱比要S/R＝SO3/（0.85K2O+
1.29Na2O）=0.6~0.8主要指：MgO
P2O5TiO2V2O5；MgO少助熔；多安定性P2O5含量少，0.1~0.3%，
稳定βC２S提高强度；增加，C3S分解TiO2少稳定β-C２S提高强度多
降低强度V2O5少易烧性好，多易烧性差，f-CaO增加，强度下降等作用：总体说，这些微量成分，少量存在时，对
水泥生产有好处，多了有副作用。绵阳职业技术学院绵阳职业技术学院绵阳职业技术学院绵阳职业技术学院绵阳职
业技术学院绵阳职业技术学院绵阳职业技术学院第6章硅酸盐水泥熟料的煅烧陶瓷142；米玉兰生料在水泥窑内经过连
续加热，高温煅烧至部分熔融，经过一系列的物理化学反应，得以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料的工艺过程叫硅酸盐水泥熟料的煅烧，简称煅
烧。煅烧干燥（自由水蒸发）吸热粘土质原料脱水吸热碳酸盐分解
强吸热固相反应放热熟料烧结
微吸热熟料冷却放热1生料在煅烧过程中的物理化学变化（一
）干燥自由水的蒸发。含水量与生产方法和窑型有关（含水量增加热耗增加）（二）脱水粘土质原料脱去化合水（结构水和层间吸附水）
高岭土（Al2O3·2SiO2·2H2O）脱水后变成无定形的Al2O3·2SiO2（偏高岭土），这些无定形物具有较高的活
性（高岭土活性高；蒙脱石和伊利石脱水后仍具有晶体结构，活性低）一、干燥与脱水反应式：MgCO3?MgO+CO2
CaCO3?CaO+CO2反应温度：MgCO3始于402~408℃最高700℃
CaCO3600℃开始，812~928℃快速分解二、碳酸盐分解反应特点：可逆反应（温度，CO2分
压）强吸热反应烧失量大(CO2)分解温度与CO2分压和矿物结晶
程度有关(图5.1)（CO2分压大，分解温度高，伴生矿物和杂质降低分解温度，结晶，分解温度高）(一)碳酸钙分解反应的特点
1、气流向颗粒表面传热（物理过程）2、热量由表面以传导方式向分解面传递；（物理过程）3、碳酸钙在一定温度下，继续分解、
吸收热量并放出CO2；（化学过程）4、放出的CO2从分解面通过CaO层，向四周进行内部扩散；（物理过程）5、扩散到颗粒
边缘的CO2，通过边界层向介质扩散。（物理过程）(二)碳酸钙分解过程石灰质原料的特性（伴生矿物和杂质、结晶）生料细度和颗
粒级配（比表面积）生料悬浮分散程度（传热面积）温度（高，快，热耗增，结皮，堵塞）窑系统的CO2分压生料中粘土质组分的性质（
活性高，则能直接与碳酸钙发生反应，可以促进碳酸钙的分解过程）（三）影响反应速度的因素（一）反应过程CaO与SiO2、Al2
O3、Fe2O3进行固相反应生成（C3S）、（C2S）、（C3A）、（C4AF）。三固相反应反应特点放热反应
非均相反应（传热和传质过程均会影响）急剧煅烧（二）影响固相反应的主要因素1、生料细度及其均匀程度；（
比表面积、充分接触；物料反应速度与其尺寸的平方成反比）2、原料物理性质（结晶，慢，磨细）；3、温度对固相反应的影响；4、矿化
剂。四固相反应当物料温度升高到最低共熔温度后，C3A、C4AF、MgO、R2O等熔融成液相。C2S、CaO逐步溶
解于液相中，C2S吸收CaO形成C3S。反应式：C2S+CaO→C3S随着温
度的升高和时间延长，液相量增加，液相粘度降低，C2S、CaO不断溶解、扩散，C3S晶核不断形成，并逐渐发育、长大，形成几十微米
大小、发育良好的阿利特晶体。晶体不断重排、收缩、密实化，物料逐渐由疏松状态转变为色泽灰黑、结构致密的熟料。C3S的形成熟料烧
结四、熟料烧结煅烧条件温度：1300~1450~1300℃
液相量：20%~30%时间：10~20min四、熟料烧结1.
最低共熔温度（组分多，温度低）影响熟料烧结过程的因素存在次要氧化物，最低共熔温度一般1250℃矿化剂、氧化钒、氧化锌也有影
响。2液相量（一般为20～30%）（液相量与煅烧温度、组分含量有关）3液相粘度液相粘度小，则液相粘滞力小影响熟
料烧结过程的因素3.液相粘度（小，扩散快，有利于C3S形成）（1）温度（2）铝率（3）加入MgO、SO3、硫酸钾、硫酸钠，
粘度降低降低（4）加入氧化钾、氧化钠，粘度增加。影响熟料烧结过程的因素烧结范围：水泥生料加热至出现烧结所必须的、最少的液相量
时的温度（开始烧结的温度）与开始出现结大块（超过正常液相量）时的温度的差值。生料液相量随温度升高缓慢增加，烧结范围宽；反之窄。
氧化铁含量高，窄；氧化铝含量高；宽。硅酸盐水泥熟料：约150℃4.液相的表面张力（小，润湿，利于固液反应）（1）温度（2
）镁、碱、硫增加，表面张力下降影响熟料烧结过程的因素氧化钙溶解于熟料液相的速率（1）颗粒大小（2）镁、碱、硫增加，表面张力
下降影响熟料烧结过程的因素熟料的冷却烧成温度→常温；液相→凝固熟料颗粒结构形成（凝固和相变）C2S的多晶转变C3S分
解冷却目的改善熟料质量与易磨性；降低熟料的温度，便于运输（安全）、储存（砼开裂）和粉磨（假凝）回收热量，预热二次空气
，降低热耗、提高热利用率。五、熟料的冷却冷却方式平衡冷却淬冷独立结晶冷却方式不同，熟料矿物组成不同熟料
铝率在0.64~3.5之间，对于铝率较高的或者中等的熟料，快冷时，C3S含量高。防止或减少C3S的分解，增加其含量；避免β-C
2S转变成γ-C2S；改善了水泥安定性；(MgO玻璃体易水化)使熟料C3A晶体减少，提高水泥抗硫酸盐性能；改善熟料易磨性
(阿利特结晶小)；熟料活性高，水泥强度高。快冷对改善熟料质量的作用热化学方程式表示化学反应与热效应关系的方程式生料在煅
烧过程中的物理化学变化吸热反应放热反应熟料形成的热化学更多精彩由老师来分享1、定义：在一定生产条件下，用某一基准温
度（一般是0℃或20℃）的干燥物料，在没有任何物料损失和热量损失的条件下，制成1kg同温度的熟料所需要的热量称为熟料的形成热（熟料
理论热耗）。2、计算原理：理论热耗=吸收的总热量－放出的总热量，一般为1630～1800kJ/kg-ck。3、影响因素：熟料的
形成热是熟料形成在理论上消耗的热，它仅与原、燃料的品种、性质及熟料的化学成分与矿物组成、生产条件有关。一、熟料的形成热（理论热耗
）定义：每煅烧1kg熟料窑内实际消耗的热量称为熟料实际热耗，简称熟料热耗，也叫熟料单位热耗。热损失热耗＞熟料形成热
，降低热耗，降低各种热损失（废气、散热等）。理论热耗：1630--1800KJ/kg；实际热耗：3400--7500KJ
/kg碳酸钙分解吸热量最大熟料冷却放热量最大二、熟料热耗（实际热耗）1、生产方法与窑型；（干、湿）2、废气余热的利用；
3、生料组成（矿渣代替部分石灰石、石灰）、细度及生料易烧性；4、燃料的燃烧情况；（不完全燃烧）5、窑体的散热损失（保温）；6
、矿体剂及微量元素的作用。（二）、影响熟料热耗的因素一、氟化钙在生产高KH熟料和白水泥时，为改善生料易烧性，或提高熟料质量、
降低能耗，有时需要加入矿化剂。矿化剂种类碱金属或碱土金属的氟盐以及氟硅酸盐5.3微量元素和矿化剂对熟料煅
烧和质量的影响1.加速CaCO3分解；加速碱性长石、云母的分解过程；加速碱的氧化物的挥发；促进结晶氧化硅的Si-O键的断裂，促进固相反应。反应生成SiF4和CaF2的在高温，蒸汽作用下分解生成活性的SiO2，CaO。2.降低液相出现的温度和粘度，促进C3S形成加入氟化钙，1%~3%，烧成温度下降50~100℃。生成氟硅酸钙、氟铝酸钙（C11A7·CaF2）等中间化合物。二、氟化钙的矿化作用绵阳职业技术学院绵阳职业技术学院绵阳职业技术学院绵阳职业技术学院绵阳职业技术学院绵阳职业技术学院绵阳职业技术学院绵阳职业技术学院绵阳职业技术学院 |
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