一、水泥熟料的概述

水泥熟料以石灰石和粘土、铁质原料为主要原料，按适当比例配制成生料，烧至部分或全部熔融，并经冷却而获得的半成品。在水泥工业中，最常用的硅酸盐水泥熟料主要化学成分为氧化钙、二氧化硅和少量的氧化铝和氧化铁。主要矿物组成为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙。硅酸盐水泥熟料加适量石膏共同磨细后，即成硅酸盐水泥。通常熟料中硅酸三钙和硅酸二钙含量约占75%左右，铝酸三钙和铁铝酸四钙的理论含量约占22%左右。硅酸三钙3CaO#183;SiO2，可简写为 C3S，当它与少量MgO、Al2O3、Fe2O3等氧化物形成固溶体时，被称为阿利特矿或A矿。硅酸二钙 2CaO#183;SiO2，可简写为 C2S，当其它少量氧化物形成固溶体时被称为贝利特矿或B矿。铝酸三钙 3CaO#183;Al2O3，可简写为 C3A，熟料中的铝酸钙主要是铝酸三钙，它也可以与少量氧化物形成固溶体。铁铝酸四钙（褐针镍矿）4CaO#183;Al2O3#183;Fe2O3，可简写为 C4AF，其化学组成为一系列连续固溶体，通常称铁相固溶体。另外，还有少量的游离氧化钙（f-CaO）、方镁石（结晶氧化镁）、含碱矿物以及玻璃体等。在这些熟料矿物中，含量最多者一般为A矿和B矿两种矿物，通常它们在熟料中约占 70～80％，余下的 20～30％则为上述其他的矿物。C3S 是硅酸盐水泥水硬性的主要实现者，其机械强度与硅酸盐水泥的强度不相同；其他单矿物进行水化时，水硬性表现得更为缓慢。也就是说，硅酸盐水泥熟料的各个矿物在硬化时的产物相互影响，相互作用。在传统硅酸盐水泥熟料中， C3S的含量对水泥强度的影响很大，其含量一般为50%~60%（质量分数，下同）。对于纯相硅酸盐水泥而言，提高C3S含量，可以提高水泥的强度，然而此时水泥熟料烧成温度高，能耗高，资源消耗量大。所以考虑到这些问题，我们也要改进烧成水泥熟料的方法。

二、水泥物相的合成

2.1水分蒸发

自由水分随物料温度而逐渐蒸发，当温度升高至100～150℃时，生料中自由水分全部被排除。湿法生产中，料浆可达32～40%，故此干燥过程对产量、质量及热耗影响极大。

2.2粘土质原料脱水

生料温度升至450℃时，高岭土脱去化学结合水。在900～950℃时，无定形物质又转变为晶体，同时放出热量。

2.3碳酸盐分解

碳酸钙与碳酸镁在600℃都开始分解，碳酸镁在750℃时分解即剧烈进行，而碳酸钙约在900℃时才快速分解。

分解公式为：MgCO3=MgO CO2、CaCO3=CaO CO2