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水泥、影响水泥水化速率的因素:①水泥熟料矿物组成：含量、晶体结构；②水灰比：水灰比大,水泥颗粒高度分散、与水的接触面积大,水化速率快。
但是水灰比大，使水泥凝结慢，强度下降。
③细度：水泥细度细，与水接触面积多，水化快;细度细，水泥晶格扭曲，缺陷多，也有利于水化；④养护温度：养护温度提高，水泥水化加快。
但是温度对不同矿物的水化速率的影响程度不尽相同。
对水化慢的β-C2S影响最大。
C3A在常温下水化就很快,放热多，故温度对C3A水化速率影响不大。
温度越高,对水泥早期水化速率影响越大,到后期影响逐渐变小。
⑤外加剂：通常绝大多数无机电解质都有促进水泥水化的作用。
如：CaCl2；大多数有机外加剂对水化有延缓作用，常使用的各种木质磺酸盐类。
12、生料易烧性的意义：指生料在规定的温度范围内，通过复杂的物理化学变化，形成熟料的难易程度。
影响生料易烧性的主要因素:①生料的潜在矿物组成:KH、SM高,生料难烧；反之易烧，但有可能结圈；SM、IM高,难烧，要求较高的烧成温度；②原料的性质和颗粒组成：原料中石英和方解石含量多,难烧,易烧性差；结晶质粗粒多,易烧性差。
③生料中次要氧化物和微量元素:适量存在,有利于烧成，易烧性好，但含量过多,不利于煅烧.④生料的均匀性和生料粉磨细度：生料均匀性好，粉磨细度细，易烧性好。
⑤矿化剂：掺加各种矿化剂，均可改善生料的易烧性。
⑥生料的热处理：生料的易烧性差,要求烧成温度高,煅烧时间长。
生料煅烧过程中升温速度快，有利于提高新生态产物的活性，易烧性好。
⑦液相：生料煅烧时，液相出现温度低，数量多,液相粘度小，表面张力小，离子迁移速度大，易烧性好,有利于熟料的烧成.⑧燃煤的性质：燃煤热值高、煤灰分少、细度细，煅烧速度快，燃烧温度高，有利于熟料的烧成。
⑨窑内气氛：窑内氧化气氛煅烧，有利于熟料的烧成.13、（水泥孰料的形成过程）生料煅烧过程中的物理、化学变化：干燥与脱水、碳酸盐分解、固相反应(固相反应一般包括界面上的反应和物质迁移两个过程)、液相和熟料的烧结、熟料的冷却19、熟料冷却的目的:①回收熟料带走的热量，预热二次空气,提高窑的热效率;②迅速冷却熟料以提高熟料质量③改善孰料的易磨性④降低熟料温度，便于熟料的运输、贮存与粉磨。
水泥生料在加热煅烧过程中所发生的主要变化有以下六点：（一）自由水的蒸发（二）黏土质原料脱水和分解（三）石灰石的分解（四）固相反应（五）熟料烧成（六）熟料的冷却（一）自由水的蒸发无论是干法生产还是湿法生产，入窑生料都带有一定量的自由水分，由于加热，物料温度逐渐升高，物料中的水分首先蒸发，物料逐渐被烘干，其温度逐渐上升，温度升到100~150℃时，生料自由水分全部被排除，这一过程也称为干燥过程。
（二）黏土质原料脱水和分解黏土主要由含水硅酸铝所组成，其中二氧化硅和氧化铝的比例波动于2：1~4：1之间。
当生料烘干后，被继续加热，温度上升较快，当温度升到450℃时，黏土中的主要组成高岭土（Al2O3·2SiO2·2H2O）失去结构水，变为偏高岭石（2SiO2·Al2O3）。
高岭土进行脱水分解反应时，在失去化学结合水的同时，本身结构也受到破坏，变成游离的无定形的三氧化二铝和二氧化硅，其具有较高的化学活性，为下一步与氧化钙反应创造了有利条件。
在900-950℃，由无定形物质转变为晶体，同时放出热量。
（三）石灰石的分解脱水后的物料，温度继续升至600℃以上时，生料中的碳酸盐开始分解，主要是石灰石中的碳酸钙和原料中夹杂的碳酸镁进行分解，并放出二氧化碳，其反应式如下：碳酸钙（CaCO3）是生料中的主要成分，分解时需要吸收大量的热，其分解过程中消耗的热量约占干法窑热耗的一半以上，其分解时间和分解率都将影响熟料的烧成。
因此，碳酸钙的分解是水泥熟料生产中重要的一环。
碳酸钙的分解具有可逆的性质，如果反应在密闭容器中一定的温度下进行，则随着碳酸钙的分解，气体CO2的总量的增加，其分解速度就要逐渐减慢甚至为零。
因此，在煅烧窑内或分解炉内加强通风，及时将CO2气体排出则是有利于碳酸钙的分解，窑系统内CO2来自碳酸盐的分解和燃料的燃烧，废气中CO2含量每减少2%，约可使分解时间缩短10%。
当窑系统内通风不畅时，CO2不能及时被排出，废气中CO2含量的增加，会影响燃料燃烧，使窑温降低，废气中CO2含量的增加和温度降低都要延长碳酸钙的分解时间。
水泥生产工艺及水泥熟料的形成水泥生料经过连续升温，达到相应的温度时，其煅烧会发生一系列物理化学变化，最后形成熟料。
硅酸盐水泥熟料主要由硅酸三钙（C3S）、硅酸盐二钙（C2S）、铝酸三钙（C3A）、铁铝酸四钙（C4AF）等矿物所组成。
硅酸盐水泥生料通常是用石灰石、黏土及少量铁矿石等按适当的比例配制而成。
石灰石的主要组成是碳酸钙（CaCO3）和少量的碳酸镁（MgCO3），黏土的主要矿物是高岭石（2SiO2·Al2O3·2H2O）及蒙脱石（4SiO2·Al2O3·9H2O)等，铁矿石的主要组成是氧化铁（Fe2O3）。
硅酸盐水泥熟料形成的过程，实际上是石灰石、黏土、铁矿石等主要原料经过加热，发生一系列物理化学变化形成C3A、C4AF、C2S和C3S等矿物的过程，不论窑型的变化如何，其过程是不变的。
一、煅烧过程物理化学变化水泥生料在加热煅烧过程中所发生的（一）自由水的蒸发（二）黏土质原料脱水和分解（三）石灰石的分解（四）固相反应（五）熟料烧成（六）熟料的冷却（一）自由水的蒸发无论是干法生产还是湿法生产，入窑生料都带有一定量的自由水分，由于加热，物料温度逐渐升高，物料中的水分首先蒸发，物料逐渐被烘干，其温度逐渐上升，温度升到100~150℃时，生料自由水分全部被排除，这一过程也称为干燥过程。
（二）黏土质原料脱水和分解黏土主要由含水硅酸铝所组成，其中二氧化硅和氧化铝的比例波动于2：1~4：1之间。
当生料烘干后，被继续加热，温度上升较快，当温度升到450℃时，黏土中的主要组成高岭土（Al2O3·2SiO2·2H2O）失去结构水，变为偏高岭石（2SiO2·Al2O3）。
高岭土进行脱水分解反应时，在失去化学结合水的同时，本身结构也受到破坏，变成游离的无定形的三氧化二铝和二氧化硅，其具有较高的化学活性，为下一步与氧化钙反应创造了有利条件。
在900-950℃，由无定形物质转变为晶体，同时放出热量。
水泥的制作流程水泥的制作过程是很复杂的。
水泥的生产主要分为三个阶段:生料制备、熟料煅烧、水泥粉磨。
其中,制造水泥的主要原料是石灰石、粘土、铁粉、萤石、石膏。
制造水泥的主要原料是石灰石（80％～90％，为质量分数，以下同）、粘土（10％～15％）和铁矿粉（1％～2％）。
为了控制凝结速率），还要在熟料中加入3％以下的石膏。
（1）水泥生料煅烧成熟料的物理、化学变化过程混合生料进入回转窑的上端，受热到100℃时，主要是水分蒸发，这一段叫干燥带。
干燥的生料继续在窑中前进，在与更热的气体相遇时，被加热到600℃左右，这时发生有机物燃烧和高岭土脱水。
此时，由于粘土可塑性减低，块料粉碎成粉料，这一带叫做“预热带”。
温度升高到900℃，石灰石发生分解，生成的CaO和粘土组成里的二氧化硅、氧化铝开始发生固态反应，这一段叫“分解带”。
当温度升高到1100℃以上，CaO和酸性氧化物的反应大为加快，反应主要是：3CaO+Al2O3—→3CaO·Al2O3（铝酸三钙）（1200℃时）这一段叫做“煅烧带”或称“放热反应带”。
温度到达1400℃左右，窑内物料开始烧结，部分开始熔融。
这时硅酸二钙仍保持为固态，它熔于熔融液里，与游离的CaO继续反应生成硅酸三钙（3CaO·SiO2）。
硅酸三钙以微小的结晶析出，即成熟料。
这一段称为“烧结带”。
经过烧结带后，熟料开始冷却而出窑，这一段叫做“冷却带”。
（2）熟料中加入石膏，为什么可以延缓水泥硬化速率？首先来分析一下水泥的硬化过程：水泥配上适当分量的水后，调和成浆，经过相当时间，凝固成块，最后成为坚硬如石的物体，这一过程叫做水泥的硬化。
硬化时发生下列反应3CaO·SiO2+2H2O=2CaO·SiO2·H2O+Ca（OH）2（水解）2CaO·SiO2+H2O=2CaO·SiO2+H2O（水化）3CaO·Al2O3+6H2O=3CaO·Al2O3·6H2O（水化）第一个反应生成的Ca（OH）2由于开始时量少而溶解，随着量的增多，变成饱和溶液而后析出胶体Ca（OH）2，引起水合硅酸钙和水合铝酸钙凝成凝胶状胶体，这时水泥具有可塑性。
6 水泥熟料的煅烧【本章导读】生料在入窑后和热气体进行热交换发生一系列的物理化学反应生成熟料。
熟料主要由硅酸三钙(C 3S)、硅酸二钙(C 2S)、铝酸三钙(C 3A)、铁铝酸四钙(C 4AF)等矿物所组成。
煅烧过程所发生的物理化学变化在不同条件下进行的程度与状况决定了水泥熟料的质量和性能，也直接影响到水泥熟料的产量以及燃料、耐火材料的消耗和窑的长期安全运转。
无论窑型的变化如何，熟料的煅烧过程和煅烧中所发生的反应基本相同，掌握了这些矿物形成的机理及影响因素，掌握了这些物理化学变化的规律，就能烧出高质量的熟料。
6.1 煅烧过程物理化学变化水泥生料入窑后，在加热煅烧过程中发生干燥、粘土脱水与分解、碳酸盐分解、固相反应、熟料烧成和熟料冷却等物理化学反应。
这些过程的反应温度、速度及生成的产物不仅和生料的化学成分及熟料的矿物组成有关，也受到其它因素如生料细度、生料均匀性、传热方式等的影响。
6.1.1 干燥干燥即自由水的蒸发过程。
生料中都有一定量的自由水，生料中自由水的含量因生产方法与窑型不同而异。
干法窑生料含水量一般不超过1.0%，立窑、立波尔窑生料需加水12～14%成球，湿法生产的料浆水分在30～40%。
自由水的蒸发温度为100～150℃左右。
生料加热到100℃左右，自由水分开始蒸发，当温度升到150℃～200℃时，生料中自由水全部被排除。
自由水的蒸发过程消耗的热量很大。
每千克水蒸发热高达2257kJ ，如湿法窑料浆含水35%，每生产1kg 水泥熟料用于蒸发水分的热量高达2100kJ ，占湿法窑热耗的1/3以上。
降低料浆水分是降低湿法生产热耗的重要途径。
3.1.2 粘土脱水粘土脱水即粘土中矿物分解放出结合水。
粘土主要由含水硅酸铝所组成，常见的有高岭土和蒙脱土，但大部分粘土属于高岭土。
粘土矿物的化合水有两种：一种是以OH -离子状态存在于晶体结构中，称为晶体配位水（也称结构水）；另一种是以分子状态存在吸附于晶层结构间，称为晶层间水或层间吸附水。
水泥生料在回转窑中物理化学变化
5.1.1 生料的干燥与脱水
干燥即物料中自由水的蒸发脱水:指黏土矿物分解释放化学结合水
（1）高岭石脱水
(2）蒙脱石脱水
Al2O3.4SiO2.m H2O→Al2O3.4SiO2+m H2O
（3）伊利石脱水
产物也是晶体结构，伴随体积膨胀
5.1.2碳酸盐分解
碳酸盐的分解主要为碳酸钙和碳酸镁的分解
5.1.3 固相反应
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
800 ~ 900 ℃：开始形成12CaO•7Al2O3(C12A7)和2CaO•Fe2O3;
900 ~ 1000 ℃: 2CaO• Al2O3•SiO2(C2AS)形成后又分解。
开始形成3CaO•Al2O3(C3A)和4CaO• Al2O3•Fe2O3(C4AF)。
所有碳酸盐均分解，游离氧化钙达到最高值。
1100 ~ 1200℃:大量形成C3A和C4AF，C2S含量达最大值
注意：水泥熟料矿物的固相反应是放热反应
5.1.4 液相和熟料的烧结
液相的组成：由氧化铁、氧化铝、氧化钙、氧化镁和碱及其他组分。
5.1.5熟料的冷却
熟料冷却的目的：回收熟料带走的热量，预热二次空气，提高窑的热效率 迅速冷却熟料以改善熟料质量与易磨性
降低熟料温度，便于熟料的运输、贮存与粉磨
回转窑内物料流速和煅烧特点
（1）干燥带：（2）预热带（3）碳酸盐分解带（4）放热反应带（5）烧成带（6）冷却带。
