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水泥熟料的形成是一个复杂且多步骤的过程，主要涉及原料的配制、煅烧和冷却。水泥熟料是以石灰石、粘土和铁质原料为主要原料，按适当比例配制成生料，经过高温煅烧至部分或全部熔融，再经快速冷却而获得的半成品。以下是水泥熟料形成的详细步骤：
1. 原料配制：
原料主要包括石灰石、粘土、铁矿石等，这些原料从矿山开采出来后，通过破碎机将其从大块物料变成小块物料，以便于运输和均化。
破碎后的原料经过均化储存，按一定比例配合，进入粉磨设备同步进行烘干、磨细、混合成生料粉，被暂时储存在生料均化库内。
2. 水分蒸发与脱水：
在加热过程中，生料中的自由水逐渐排出，当温度升高至100～150℃时，生料中自由水分全部被排除。
随着温度进一步升高至450℃，粘土中的主要成分高岭土发生脱水反应，脱去化学结合水。
3. 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开始分解，分别在750℃和900℃时达到剧烈分解。
4. 固相反应：
从原料分解开始，物料中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。
这一过程在800～1300℃时进行，主要矿物如C2S、C3A和C4AF等开始形成。
5. 熟料烧结：
硅酸三钙（C3S）的形成需在液相中进行，液相量一般在22～26%，烧结反应在1300～1450℃范围进行，为使反应完全，还需保持一定的时间。
在这一过程中，C3A、C4AF、R2O等熔剂矿物变成液相，C2S与CaO溶解在高温液相中，互相反应生成C3S。
6. 熟料冷却：
煅烧后的熟料需要快速冷却，以防止C3S在1250℃分解，降低熟料的强度，同时防止其他矿物发生不利变化。
冷却过程中，将有部分熔剂矿物形成晶体析出，另一部分来不及析晶而呈玻璃态存在。
水泥熟料的形成是一个涉及原料配制、水分蒸发与脱水、碳酸盐分解、固相反应、熟料烧结和熟料冷却等多个步骤的复杂过程。通过这些步骤，原料被转化为具有特定矿物成分和性能的水泥熟料。