硅酸盐水泥熟料的煅烧
§5-1 生料在煅烧过程中的物理化学变化
§5-2 熟料形成的热化学
§5-3 矿化剂、晶种对熟料煅烧和质量的影响
§5-4 挥发性组分及其他微量元素的作用
§5-5 水泥熟料的煅烧方法及设备
【掌握内容】
1、硅酸盐水泥熟料的形成过程名称、反应特点、影响反应速度的因素；
2、熟料的形成热、热耗的定义、一般数值、影响因素
3、挥发性组分对新型干法水泥生产的影响
4、悬浮预热器窑及预分解窑的组成、工作过程
5、影响窑产、质量及消耗的因素
【理解内容】
1、C3S的形成机理，形成条件；
2、影响熟料形成热的因素，形成热与实际热耗的区别，降低热耗的措施；
3、回转窑的结构、组成、及工作过程；
4、回转窑内“带”的划分方法，预分解窑内“带”的划分。
【了解内容】
1、水泥熟料的煅烧方法及设备类型；
2、矿化剂、晶种定义、类型、作用、使用；
3、湿法窑的组成，工作过程
合格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。结合目前生产现状及学生的就业去向，主要介绍与回转窑尤其是新型干法回转窑有关的知识，立窑有关知识留给学生自学。
第一节生料在煅烧过程中的物理化学变化
生料在加热过程中，依次进行如下物理化学变化
一、干燥与脱水
（一）干燥
入窑物料当温度升高到100～150℃时，生料中的自由水全部被排除，特别是湿法生产，料浆中含水量为32～40%，此过程较为重要。而干法生产中生料的含水率一般不超过0%。
（二）脱水
当入窑物料的温度升高到450℃，粘土中的主要组成高岭土
（Al2O3·2SiO2·2H2O）发
生脱水反应，脱去其中的化学结合水。此过程是吸热过程。
Al2O3·2SiO2·2H2 Al2O3 + 2SiO2 + 2H2 （无定形）（无定形）
脱水后变成无定形的三氧化三铝和二氧化硅，这些无定形物具有较高的活性。
二、碳酸盐分解
当物料温度升高到600℃时，石灰石中的碳酸钙和原料中夹杂的碳酸镁进行分解（见下式），在CO2分压为一个大气压下，碳酸镁和碳酸钙的剧烈分解温度分别是750℃和900℃。
CaO+CO2（一）碳酸钙分解反应的特点
碳酸钙的分解过程是一个可逆反应，所以受系统温度、周围介质中CO2的分压影响较大；该过程是一个强吸热过程，每1kg纯碳酸钙在890℃时分解吸收热量为1645kJ/kg，是熟料形成过程中消耗热量最多的一个工艺过程，而碳酸钙在水泥生料中所占比例约为80%左右，因此，它是水泥熟料煅烧过程中重要的一个环节；该过程的烧失量大，在分解过程中放出大量的CO2气体，使CaO疏松多孔，强化固相反应。
（二）碳酸钙的分解过程
碳酸钙颗粒的分解过程有以下五个过程
1、通过颗粒边界层由周围介质传进行分解所需的热量Qi；
2、热量Qi继续以传导方式，由表面传至反应面，并积聚达到一定的分解温度；
3、反应面在一定温度下，继续分解、吸收热量并放出CO2；
4、放出的CO2从分解面通过CaO层，向四周进行内部扩散；
5、扩散到颗粒边缘的CO2，通过边界层向介质扩散。
以上五个过程四个是物理过程，一个是化学反应过程，每个过程各有阻力，情况较为复杂，各个过程都会影响碳酸钙的分解，哪个过程最慢，哪个过程便是主控过程。
在悬浮态的反应器里，碳酸钙分解所需的时间主要取决于化学反应速率，即主要取决于化学分解分步过程
1、在碳酸钙粒径较大时，以传热传质过程为主；在碳酸钙的粒径d=0.2cm 时，物理、化学过程占同样重要的地位。如立窑、立波尔窑、回转窑内均属于传热、传质控制过程。