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水泥熟料的烧成
第一节水泥熟料的形成过程
一、干燥与脱水
1.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1.0%。

2.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。
Al2O3·2SiO2·2H2OAl2O3+2SiO2+2H2O
(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，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℃。
MgCO3MgO+CO2
CaCO3CaO+CO2

碳酸钙分解反应的特点
碳酸钙的分解过程是一个强吸热过程（1645kJ/kg），是熟料形成过程中消耗热量最多的一个工艺过程；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。

三、固相反应
1.反应过程
从原料分解开始，物料中便出现了性质活泼的游离氧化钙，它与生料中的SiO2、Al2O3、Fe2O3进行固相反应，形成熟料矿物。

2.影响固相反应的主要因素
⑴生料细度及其均匀程度；
⑵温度对固相反应的影响；

四、熟料烧结
水泥熟料主要矿物硅酸三钙的形成需在液相中进行，液相量一般在22～26％。
2CaO·SiO2+CaO3CaO·SiO2
该反应称为烧结反应，它是在1300～1450～1300℃范围进行，故称该温度范围为烧成温度范围；在1450℃时反应迅速，故称该温度为烧成温度。为使反应完全，还需有一定的时间，一般为15～25分钟。

五、熟料冷却
熟料冷却时需急速冷却，其目的和作用是：
1、为了防止C3S在1250℃分解出现二次游离氧化钙（对水泥安定性没大影响），降低熟料的强度；
2、为了防止C2S在500℃时发生晶型转变，产生“粉化”现象；
3、防止C3S晶体长大而强度降低且难以粉磨；
4、减少MgO晶体析出，使其凝结于玻璃体中，避免造成水泥安定性不良；
5、减少C3A晶体析出，不使水泥出现快凝现象，并提高水泥的抗硫酸盐性能；
6、使熟料产生应力，增大熟料的易磨性。

第二节水泥熟料的形成热
一、熟料的形成热
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（熟料形成热效应）。

2.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。
3、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。
计算方法参看教材p164
简易公式（6－20）计算p167
表6－3熟料形成热计算结果

二、熟料热耗
1.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。
热耗＞熟料形成热，因为有各种热损失，要降低热耗，实际上就是要降低各种热损失。

第三节回转窑的结构
一、回转窑的功能
燃料燃烧装置
热交换装置
化学反应器
输送设备

二、结构组成
回转窑的主要结构由筒体、轮带、托轮、传动装置和窑头窑尾密封装置等组成。
1.筒体
回转窑筒体是回转窑的主体，一般是用不同厚度的钢板，先卷制成一段一段的圆筒，然后焊接成所需长度的筒体。钢板的厚度取决于窑的规格和钢板质量，在应力集中的部位钢板厚度需加厚。

筒体内镶嵌200mm左右的耐火材料，以保护筒体；筒体外套装有轮带，坐落在与轮带相对应的托轮上。
为便于检查和更换耐火材料，在窑体上常开设人孔门和取样孔。
规格：用筒体的内径与长度表示。如Ф4×60m表示直径为4m、长度为60m的回转窑。
回转窑筒体倾斜放置，冷端（窑尾）高、热端（窑头）低，斜度一般为3.5~5%。

筒体运转要求：保持“直而圆”，保证窑的安全运转和较长的窑衬寿命。
筒体的变形：
径向变形位置在回转窑支撑处，与筒体钢板厚度成反比，并随与支撑位置距离的加大而衰减。
a加厚筒体钢板厚度；
b加强轮带刚性，选择适当的轮带与筒体垫板之间的间隙，以求筒体在热态条件下与轮带呈无间隙的紧密配合，间隙过小易使筒体产生缩颈。

2.轮带
a作用：
承重、增加筒体刚性
b安装：
活套安装，在筒体上铆接或焊有垫板，轮带与垫板之间留有适当的间隙，一般为3～6mm。
c筒体轮带一体化：实心、空心
d槽齿轮带

3.托轮与窑体窜动
⑴托轮
结构
安装：两托轮中心和窑中心构成等边