熟料在燒成系統中的形成過程

1、干燥帶

溫度范圍：生料溫度～450℃。

主要任務：①物料升溫至450℃  ②物理水蒸發（生料進入窯系統后，大約在超過煙氣的露點后75～150℃其間水分蒸發）。

該反應在C2-C1上升煙道及C1筒和C3-C2上升煙道完成。

2、預熱帶

溫度范圍：450℃～700℃。

主要任務：①物料升溫至700℃ ②化合水脫水（粘土質原料）。

脫水反應在C3-C2、C2、C4-C3內進行，溫度繼續上升至700℃。

3、碳酸鹽分解帶

主要承擔MgCO₃和CaCO₃的分解任務，是吸熱反應。

碳酸鹽在C4已有少量分解，主要分解反應發生在分解爐中，在C5也有少量分解反應發生，出C5筒的物料碳酸鹽表觀分解率達90％以上，其余部分的分解反應在回轉窯內進行，入窯物料溫度升至850℃左右。

4、放熱反應帶（亦稱過渡帶）

主要承擔固相反應，生成C₂S、C₃A、C₄AF，以上三種反應生成的熱量可使物料溫度上升200℃，放熱反應在分解爐內、C5筒就有少量發生，大量反應是在進入回轉窯內進行的。

5、燒成帶

主要承擔熟料中最主要的礦物C₃S的形成和f-CaO的吸收，完成熟料的最后燒成任務。

該帶在回轉窯內溫度最高的部位，在正常的配料范圍內，物料在1280℃時就開始出現液相，在1350～1450℃時液相量可達20％多（與配料有關）C₂S和CaO先是溶于液相中，在液相中反應結合為C₃S結晶析出，倒出地方使其他的C₂S和CaO溶于液相，再結晶析出，這樣使C₃S大量形成，使f-CaO逐漸被C₂S吸收。

窯內溫度越高，液相粘度越低，C₃S形成越快，f-CaO被吸收的越徹底，直至f-CaO逐漸被C₂S吸收。

由此可見，影響f-CaO的因素：

⑴  窯內煅燒溫度越高，f-CaO吸收越快，f-CaO被吸收的越徹底，直至f-CaO最后被基本吸收（﹤1.5％）

⑵  配料中液相量越高（L）液相粘度越低，石灰石吸收越快；飽和比越低，石灰石吸收越快，但對熟料質量有影響，因此要兼顧熟料質量和煅燒能力達到最佳平衡點。

6、冷卻帶

冷卻帶在1350～1200℃時，主要承擔四項任務：

⑴  使熟料中的C₃A、C₄AF及少量C₅A₃重新結晶（原已溶為液相）使C₃S晶體停止發育。

⑵  使部分液相形成玻璃體。

⑶  回收熱量加熱二、三次風重新回到窯系統內。

⑷  1200℃以下，主要是冷卻熟料，在585℃時防止B-C₂S轉為r-C₂S，新型干法窯的冷卻帶主要在冷卻機內。

燒成系統分為三個既相互聯系又相互制約的子系統，即預熱器系統、燒成系統和冷卻系統。各區的傳熱方式不同，每個區域都有明確的控制目標。

預熱器系統保持物料在懸浮狀態下完成物料的預熱、升溫直至碳酸鹽分解，保證入窯物料的碳酸鹽分解率﹥90％。

燒成系統的目的是使入窯的分解率在90％以上的物料在高溫及液相的作用下生成C₃S、C₂S、C₃A、C₄AF，并使熟料中f-CaO含量小于1.5％。

冷卻系統的任務就是要：

①使熟料中的C₃A、C₄AF及少量C₅A₃重新結晶，使C₃S晶體停止發育；

②使部分液相形成玻璃體；

③回收熱量，加熱二、三次風重新回到窯系統內；

④1200℃以下，主要是冷卻熟料，在585℃時防止B-C₂S轉為r-C₂S。