游离氧化钙的存在形态

游离氧化钙的存在有三种形态：

fCaO是指熟料中没有被吸收的以游离状态存在的氧化钙，熟料中fCaO含量高时会引起抗拉、抗折强度的降低，严重时甚至引起安定性不良，使水泥制品变形或开裂，导致水泥浆体的破坏，所以必须严格控制熟料中fCaO的含量。

（1）轻烧游离氧化钙：由于来料不稳或塌料、掉窑皮，或燃料成分变化或火焰形状不好，使部分、乃至局部生料的煅烧温度不足，在1100~1200℃的低温下形成游离氧化钙。主要存在于黄粉以及包裹着生料粉的夹心熟料中，它们对水泥安定性危害不大，但会使熟料强度降低。

（2）一次游离氧化钙：它们是在配料氧化钙成分过高、生料过粗或煅烧不良时，熟料中存在的仍未与SiO2、Al2O3、Fe2O3进行化学反应的CaO。这些CaO经高温煅烧呈“死烧状态”，结构致密，晶体较大（10~20um），遇水形成很慢，通常需要三天才反应明显，至水泥硬化之后又发生固相体积膨胀（97.9％），在水泥石的内部形成局部膨胀应力，使其变形或开裂崩溃。

（3）二次游离氧化钙：当刚烧成的熟料冷却速度较慢或还原气氛下，C3S分解又成为CaO及C2S，或熟料中碱等取代出C3S、C3A中CaO。由于它们是重新游离出来的，故称为二次游离氧化钙，这类游离氧化钙水化较慢，对水泥强度、安定性均有一定影响。所以，当生产中出现的高游离氧化钙结果时，所采取的对策不能够一概而论。

而且在所有造成游离氧化钙高的原因中，只有塌料才是预热器窑所特有需要克服、而且完全能够克服的环节，其它原因是所有旋窑都会共有的症状。

相反，对于窑外分解窑，它有生料的均化设施、旋风预热系统、较高的窑转速、三风道或四风道煤管等技术措施，使控制游离氧化钙的能力远远高于其它窑型，煅烧出低游离氧化钙的熟料正是它的优势。同时，必须明确，中控操作员对游离氧化钙的含量控制手段只有火焰形状及煅烧温度。

1、低温游离氧化钙或称欠烧游离钙，这是由于熟料欠烧漏生形成的，形成温度一般在1100℃～1200℃，这与建筑石灰的烧成温度基本相同，这种游离钙结构疏松多孔，遇水反应较快，对水泥安定性的危害不大。

2、高温未化合游离钙，或称一次游离钙，这种游离钙是由于生料饱和比过高，熔剂矿物少，生料太粗或混合不均匀，熟料在烧成带停留时间不足等原因生成的。

这种游离钙经1400℃～1450℃的高温煅烧，且包裹在熟料矿物中，结构也比较致密，不易水化，对水泥安定性的危害很大。

3、高温分解产生的游离氧化钙或称二次游离钙。

当熟料冷却速度很慢或有水气作用时，熟料中C3S在1260℃以下会分解（1150℃时分解速度最快）为C2S和CaO，这CaO就称为二次游离氧化钙。二次游离氧化钙水化很快，不影响水泥的安定性，但会使熟料强度下降。