2.4　硅酸盐水泥熟料煅烧原理

硅酸盐水泥主要由熟料组成，其性质也主要取决于熟料的性质。硅酸盐水泥熟料主要由硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙等矿物组成。而要了解这些矿物的形成就必须了解并研究熟料的煅烧过程。

2.4.1　生料在煅烧过程中的物理化学变化

2.4.1.1　干燥与脱水

干燥就是自由水的蒸发，而脱水则是黏土矿物分解放出化合水。

入预分解窑系统生料所含水分一般不超过1％。生料进入预热器后，物料温度逐渐升高，当温度升高到100～150℃时，生料中的水分全部被排除，这一过程称为干燥。每千克水分蒸发潜热高达2257kJ（100℃）。

黏土矿物的化合水有两种：一种以OH^-状态存在于晶体结构中，称为晶体配位水；另一种以水分子状态吸附在晶层结构间，称为晶层间水或层间吸附水。层间水在100℃左右即可脱去，而配位水则必须高达400～600℃才能脱去。

生料干燥后，继续被加热，温度上升较快，当温度升到500℃时，黏土中的主要组成矿物高岭土（Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O）发生脱水分解反应。高岭土在失去化学结合水的同时，晶体结构本身也受到破坏，生成无定形偏高岭土（Al₂O₃·2SiO₂）。高岭土脱水后的活性较高。当继续加热到1000～1100℃时，由无定形物质转变为莫来石（3Al₂O₃·2SiO₂），析出SiO₂，同时放出热量。

蒙脱石和伊利石脱水后，仍然具有晶体结构，故它们的活性较高岭土差。伊利石脱水时还伴随有体积膨胀，而高岭土和蒙脱石脱水时则是体积收缩。

黏土矿物脱水分解反应是一个吸热过程，每千克高岭土在450℃时吸热为934kJ，但因黏土质原料在生料中含量较少，所以其吸热反应不显著。

2.4.1.2　碳酸盐分解

温度继续升至600℃左右时，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，其反应如下。

（1）碳酸盐分解反应的特点

①可逆反应　碳酸盐分解反应属可逆反应，受系统温度和周围介质中CO₂的分压影响较大。为使分解顺利进行，必须保持较高的反应温度，降低周围介质中CO₂分压或降低CO₂浓度。

②强吸热反应　碳酸盐分解时，需要吸取大量的热量。它是熟料形成过程中消耗热量最多的一个工艺过程，所需热量约占预分解窑的1/2。因此，为保证碳酸钙分解反应能完全地进行，必须供给足够的热量。

③分解速率受温度影响大　CaCO₃分解反应的起始温度较低，约在600℃时就有CaCO₃开始进行分解反应，但速率非常缓慢。至894℃时，分解放出的CO₂分压达0.1MPa，分解速率加快。至1100～1200℃时，分解速率极为迅速。根据实验，温度每增加50℃，分解时间约缩短50％。

④分解温度与矿物晶体结构有关　石灰石中伴生矿物和杂质时，分解温度一般会降低。方解石的结晶程度高、晶体粗大，则分解温度高；反之，微晶的分解温度低。

⑤烧失量大　每100kg纯CaCO₃分解后放出CO₂气体44kg，烧失量占44％。但在实际生产中，由于石灰石不纯，故烧失量一般在40％左右。

（2）碳酸钙的分解过程　碳酸钙颗粒的分解过程如图2-2所示。颗粒表面a首先受热，达到分解温度后分解放出CO₂，表层变为CaO；分解反应面逐步向颗粒内层推进，分解放出的CO₂通过CaO层扩散至颗粒表面并进入气流中。颗粒内部（图中b处）的反应可分为五个过程：①气流向颗粒表面的传热过程；②热量由表面以热传导方式向分解面传递的过程；③碳酸钙在一定温度下，吸收热量，进行分解并放出CO₂的化学反应过程；④分解放出的CO₂，穿过分解层向表面扩散的传质过程；⑤表面的CO₂向周围介质气流扩散的过程。

这五个过程中，传热和传质皆为物理传递过程，仅有一个化学反应过程。由于各个过程的阻力不同，所以CaCO₃的分解速率受控于其中最慢的一个过程。

根据福斯腾（B.Vosteen）的计算：当碳酸钙颗粒尺寸小于30μm时，由于传热和传质过程的阻力都较小，因而分解速率或分解所需时间，将取决于化学反应所需时间。当粒径大约为0.2cm时，传热、传质的物理过程与分解反应化学过程具有同等重要的地位。当粒径约等于1cm时，传热和传质占主导地位，而化学过程降为次要地位。

在回转窑内，虽然生料粉的特征粒径通常只有30μm，但物料在窑内呈堆积状态，使气流和耐火材料对物料的传热面积非常小，传热系数也很低。然而碳酸钙分解要吸收大量热量，因此，回转窑内CaCO₃的分解速率主要取决于传热过程。在悬浮预热器和分解炉内，由于生料悬浮于气流中，基本上可以看作单颗粒，其传热系数较大，特别是传热面积非常大。测定计算表明，传热系数比回转窑高2.5～10倍；而传热面积比回转窑大1300～1400倍。因此，回转窑内碳酸钙的分解，在800～1100℃下，通常需要15min以上；而在分解炉内（物料温度850℃左右），只需几秒钟即可使碳酸钙表观分解率达85％～95％。

（3）影响碳酸钙分解反应的因素　综上所述，影响碳酸钙分解反应的因素如下。

①石灰石的种类和物理性质　结构致密、结晶粗大的石灰石，分解速率慢。

②生料细度和颗粒级配　生料颗粒粒径越小，比表面积越大，传热面积增大，分解速率加快；生料颗粒均匀，粗颗粒少，分解速率快。

③温度　提高反应温度，碳酸钙分解反应速率加快。但应注意温度过高，将增加废气温度和热耗；预热器和分解炉结皮、堵塞的可能性也增大。

④系统CO₂分压　加强通风，及时地排出反应生成的CO₂气体，有利于碳酸钙的分解。

⑤生料悬浮分散程度　生料粉在预热器和分解炉内悬浮分散好，可提高传热面积，减少传质阻力，从而提高分解速率。

⑥硅铝质组分的性质　如黏土质原料的主导矿物是活性大的高岭土，由于其容易和分解产物CaO直接进行固相反应生成低钙矿物，可加速CaCO₃的分解反应；反之，如果黏土的主导矿物是活性差的蒙脱石和伊利石，则要影响CaCO₃的分解速率。

2.4.1.3　固相反应

（1）反应过程　在熟料形成过程中，从碳酸钙开始分解起，物料中便出现了游离氧化钙，它与生料中的SiO₂、Fe₂O₃和Al₂O₃等通过质点的相互扩散而进行固相反应，形成熟料矿物。熟料形成过程的固相反应比较复杂，其过程大致如下。

①约800℃　开始形成CaO·Al₂O₃（CA）、CaO·Fe₂O₃（CF）与2CaO·SiO₂（C₂S）。

②800～900℃　开始形成12CaO·7Al₂O₃（C₁₂A₇）、2CaO·Fe₂O₃（C₂F）。

③900～1100℃　2CaO·Al₂O₃·SiO₂（C₂AS）形成后又分解。开始形成C₃A和C₄AF。所有碳酸钙均分解，游离氧化钙达最高值。

④1100～1200℃　大量形成C₃A和C₄AF，C₂S含量达最大值。

水泥熟料矿物固相反应是放热反应。当用普通原料时，固相反应的放热量为420～500J/g，这足以使物料温度升高300℃以上。

由于固体原子、分子或离子之间具有很大的作用力，因而固相反应的反应活性较低，反应速率较慢。通常，固相反应总是发生在两组分界面上，为非均相反应。对于粒状物料，反应首先是通过颗粒间的接触点或面进行，随后是反应物通过产物层进行扩散迁移。因此，固相反应一般包括界面上的反应和物质迁移两个过程。

（2）影响固相反应的主要因素

①生料的细度和均匀性　生料越细，比表面积越大，各组分之间的接触面积越大，同时表面的质点自由能也大，使反应和扩散能力增强，因此反应速度越快。由于物料反应速率与其颗粒尺寸的平方成反比，因而即使有少量较大尺寸的颗粒，都可显著延缓反应过程的完成。故生产上宜使物料的颗粒分布控制在较窄的范围内，特别是要控制0.2mm以上的粗颗粒。

然而，当生料细度超过一定程度时，细度对熟料煅烧及其质量的积极影响并不显著，磨机的产量却越来越低，粉磨电耗也明显升高。因此，在实际生产中，应综合考虑，确定合理的生料细度控制范围。一般情况下，生料的细度控制在0.2mm方孔筛筛余1.0％～1.5％；80μm方孔筛筛余8％～12％。当生料易烧性差时，生料应稍细些。当采用立磨时，生料颗粒较均匀，其80μm方孔筛筛余可适当大一些。

生料的均匀性好，即生料内各组分混合均匀，这就可以增加各组分之间的接触，所以能加速固相反应。

②温度及升温速率　当温度较低时，固体的化学活性低，质点的扩散和迁移速度很慢。因此，提高反应温度，可加速固相反应。

在水泥熟料矿物形成时，当低于液相出现温度而处于SiO₂的晶型转变时，或碳酸钙刚分解为氧化钙时，SiO₂与CaO均为新生态的物质，活性较高。因此，如果能采用极高的升温速率（600℃/min以上），使黏土的脱水分解和石灰石的分解反应基本上重合的话，则可大大促进固相反应速率并降低能耗。对于现有的预分解窑系统来说，应尽可能缩短窑尾过渡带的长度。

③原料性质　当原料中含有如燧石、石英砂等结晶SiO₂，或方解石结晶粗大时，因破坏其晶格困难，所以使固相反应的速率明显降低，特别是原料中含有粗粒石英砂时，其影响更大。

④矿化剂　加入矿化剂可以加速固相反应。它可以通过与反应物形成固溶体使晶格活化，从而增加反应能力；或是与反应物形成低共熔物，使物料在较低温度下出现液相，加速扩散和对固相的溶解作用；或是与反应物形成某种活性中间体而处于活化状态；或是可促使反应物断键而提高反应物的反应速率，因此加入矿化剂可以加速固相反应。

2.4.1.4　液相和熟料的烧结

通常水泥生料出现液相以前，硅酸三钙不会大量形成。到达最低共熔温度后，开始出现液相。液相主要由氧化铝、氧化铁和氧化钙所组成，还会有氧化镁和碱等其他组分。在高温液相作用下，水泥熟料逐渐烧结，物料逐渐由疏松状转变为色泽灰黑、结构致密的熟料，并伴随着体积收缩。同时，硅酸二钙与游离氧化钙逐步溶解于液相，通过Ca²⁺扩散的方式与硅酸根离子、硅酸二钙反应，形成硅酸盐水泥熟料的主要矿物硅酸三钙，其反应式如下：

随着温度升高和时间的延长，液相量增加，液相黏度减小，氧化钙、硅酸二钙不断溶解和扩散，硅酸三钙不断形成，并使小晶体逐渐发育长大，最终形成几十微米大小的发育良好的阿利特晶体，完成熟料的烧成过程。

从上述的分析可知，熟料烧结形成阿利特的过程，与液相形成温度、液相量、液相性质以及氧化钙、硅酸二钙溶解于液相的速度、离子扩散速度等各种因素有关。

（1）最低共熔温度　两种或两种以上组分组成的物料在加热过程中，开始出现液相的温度称为最低共熔温度。表2-10列出一些系统的最低共熔温度。由该表可知，组分性质与数目都影响系统的最低共熔温度。硅酸盐水泥熟料由于含有氧化镁、氧化钾、氧化钠、硫矸、氧化钛、氧化磷等次要氧化物，因此其最低共熔温度约为1250℃。矿化剂和其他微量元素对降低共熔温度有一定作用。

（2）液相量　液相量不仅与组分的性质有关，而且与组分的含量、熟料烧成温度等有关。因此，不同的生料成分与烧成温度等对液相量有很大影响。一般水泥熟料在烧成阶段的液相量为20％～30％，而白水泥等液相量可能只有15％。不同温度下水泥熟料液相量计算公式见表2-11。在这些公式中，L表示熟料中液相的含量；M代表熟料中MgO的含量；R代表熟料中K₂O、Na₂O、CaSO₄及其他微量元素的含量之和；A和F分别代表熟料中Al₂O₃和Fe₂O₃的含量。

随着液相量增加，溶入液相的氧化钙和硅酸二钙数量增多，C₃S生成反应加快。但是液相量过多，回转窑在煅烧时容易出现结大块、结圈等问题，影响正常生产，这就涉及烧结范围的问题。烧结范围指物料出现烧结所必需的最少液相量时的温度与超过正常液相量开始出现结大块时温度的差值。生料中的液相量随温度升高而缓慢增加，其烧结范围就较宽；反之烧结范围就较窄。烧结范围宽的生料，窑内温度波动时，不易发生生烧或烧结成大块的现象。含铁量较高的生料，其烧结范围就较窄；增加铝的含量，烧结范围就变宽。硅酸盐水泥熟料的烧结范围约为150℃。

还需说明的是，烧结范围不仅随液相量变化，而且和液相黏度、表面张力以及这些性质随温度而变化的情况有关。

（3）液相黏度　液相黏度对硅酸三钙的形成影响较大。黏度小，液相中质点的扩散速度增加，有利于硅酸三钙的形成和晶体的发育成长。但黏度过小，物料易在窑内结大块、结圈等。

液相黏度随温度和组成的变化而变化。随着温度的升高，液相黏度降低（图2-3）。这是因为提高温度，离子动能增加，减弱了相互间的作用力。液相黏度随铝率增加而增大（图2-4）。Na₂O和K₂O含量增加，液相黏度提高；MgO、SO₃、Na₂SO₄和K₂SO₄含量增加，液相黏度降低。

（4）液相的表面张力　液相表面张力越小，越容易润湿熟料颗粒或固相物质，有利于固相反应与固液相反应，促进熟料矿物特别是硅酸三钙的形成。随着温度的升高，液相的表面张力降低。熟料中有镁、碱、硫等物质时，均会降低液相的表面张力，从而促进熟料的烧成。

（5）氧化钙溶解于熟料液相的速率　氧化钙溶解于熟料液相的速率，对氧化钙与硅酸二钙反应生成硅酸三钙有十分重要的影响。生料中石灰石颗粒粒径减小，熟料煅烧温度提高，则溶解于液相的时间缩短。石英颗粒溶解于熟料液相的速率，其关系与石灰类似。

（6）升温速率　研究发现，在熟料烧成时，当氧化钙与贝利特晶体尺寸小时，处于晶体缺陷多的新生态，则其活性大，易溶于液相中，因而有利于硅酸三钙的形成。试验还表明，在极高的升温速率下（600℃/min以上），可使黏土矿物的脱水、碳酸盐的分解、固相反应、固液相反应几乎重合，使反应产物处于新生的高活性状态，在极短的时间内，可同时生成液相、贝利特和阿利特。熟料的形成过程基本上始终处于固液相反应的过程中，大大加快了质点或离子的扩散速度，促使阿利特的形成。

2.4.1.5　熟料的冷却

水泥熟料冷却的目的在于：回收熟料带走的热量，预热二次空气，提高窑的热效率；降低熟料温度，便于熟料的运输、储存与粉磨；迅速冷却熟料可以改善熟料的质量和易磨性。熟料冷却同时经历了液相的凝固与相变两个过程。

熟料冷却对矿物组成有很大影响。以熟料的化学分析数据计算熟料中各矿物的含量，往往与实际各矿物的含量有差别，除计算式是以纯矿物而不是以固溶体计算外，重要的是各种计算式均假定熟料在冷却过程中反应完全达到平衡，为平衡冷却（冷却速率非常缓慢，使固液相反应充分进行）。如冷却速率很快，此时在高温下形成的20％～30％液相，来不及结晶而冷却成玻璃相，称为淬冷；或者即使液相结晶，但不是通过固、液相反应而是液相单独结晶，称为独立结晶。随着冷却制度的不同，所得矿物组成的差别很大。当熟料铝率在0.64～3.5之间时，对于铝率较高的或者中等的熟料，快冷所得C₃S含量较慢冷的高。

根据实验和生产实践得知，急速冷却有利于改善熟料的质量，主要表现在以下几方面。

①防止或减少β-C₂S转化成γ-C₂S　熟料在冷却时，如果冷却速率较慢，β-C₂S就会转化成无胶凝性的γ-C₂S，并造成熟料的粉化。熟料快速冷却可使β-C₂S迅速越过晶型转变温度；同时，急冷熟料的玻璃体较多，可将β-C₂S包裹住，这样就可以防止或减少β-C₂S转化成γ-C₂S，提高熟料质量。

②防止或减少C₃S的分解　硅酸三钙在1250℃以下不稳定，会分解为硅酸二钙与二次游离钙，降低水硬性，但不影响安定性。阿利特的分解速率十分缓慢，只有当冷却速率很慢且伴随还原气氛时，分解才加快。

③改善水泥安定性　水泥的安定性受方镁石晶体大小的影响很大，晶体越大，影响越严重。不影响安定性的方镁石晶体的最大尺寸为5～8μm以下，而熟料慢冷时，方镁石尺寸可长大至60μm。因此，快冷可使方镁石结晶细小，改善水泥的安定性。

④减少熟料中C₃A结晶体　急冷时C₃A来不及结晶出来而存在玻璃体中，或结晶细小。结晶型的C₃A水化后易使水泥快凝。因此，急冷的熟料加水后不易产生快凝，凝结时间容易控制。实验表明，呈玻璃态的C₃A很少会受到硫酸钠或硫酸镁的侵蚀，有利于提高水泥的抗硫酸盐性能。然而，当熟料含C₃A低，C₄AF高时，快冷熟料抗硫酸盐性能低。

⑤提高熟料易磨性　急冷熟料玻璃体含量高，造成熟料产生内应力，且其矿物结晶细小，因而易磨性好。

2.4.2　熟料形成的热化学

水泥原料在加热过程中所发生的一系列物理化学变化，有吸热和放热反应。可以认为，煅烧物料在1000℃以下的变化主要是吸热反应；而在1000℃以上，则主要是放热反应。

熟料形成热是指在一定生产条件下，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。采用普通原料配料时，熟料形成热一般在1630～1800kJ/kg之间。

水泥熟料形成过程中的吸热部分，碳酸盐分解吸收的热量最多，占总吸热量的一半左右；而在放热反应中，熟料冷却放出的热量最多，占放热量的50％以上。因此，降低碳酸盐分解吸收的热量和提高熟料冷却余热的利用率是提高热效率的有效途径。

当原料采用碳化炉渣、矿渣配料时，由于已有相当数量的CaO已以硅酸盐、铝酸盐和铁酸盐形式存在，可以节省大量的碳酸钙分解热，从而降低熟料的理论热耗。

2.4.3　矿化剂和微量元素对熟料煅烧和质量的影响

熟料中除四种主要组分外，还有由原料、燃料带入的其他组分，有时还加入矿化剂。这类组分数量虽然不多，但对熟料的煅烧和质量都有十分重要的作用。

2.4.3.1　矿化剂对熟料煅烧和质量的影响

矿化剂是指为了改善水泥生料易烧性，或者为了提高熟料的质量、降低能耗而加入生料中的物质。使用较多的主要有含氟矿物如萤石（CaF₂）；含硫矿物如石膏（CaSO₄）。

（1）氟化钙　生料中加入氟化钙有多方面的作用：促进碳酸盐的分解，加速碱性长石、云母的分解；加强碱的氧化物的挥发；促进结晶氧化硅（石英、燧石）Si—O键的断裂，有利于固相反应等。

在高温煅烧时，加入氟化钙还可使液相出现温度降低。如加入1％～3％的氟化钙，可降低烧成温度50～100℃，同时降低液相黏度，有利于液相中质点的扩散，加速硅酸三钙的形成。

（2）硫化物　原料中含有少量硫，燃料中带入的硫通常较原料中的多。在回转窑氧化气氛中，含硫化合物最终都被氧化成为SO₃，并分布在熟料、废气以及飞灰中。当原料沿窑通过并受热时，从气体中吸收硫化物，首先和碱反应，特别是与钾反应，而后与钙反应生成硫酸钙。在趋近高温区时，碱的硫酸盐则挥发，硫酸钙也会部分分解，从而引起窑内硫的循环。大部分硫最终进入熟料中。碱、氯和硫在生料中的富集，会导致预热器和分解炉的结皮，甚至引起堵塞。

进入熟料中的硫能降低液相黏度和表面张力，增加液相数量，有利于C₃S的形成。氧化硫还可形成无水硫铝酸钙，但温度超过1400℃时会分解。

（3）萤石和石膏复合矿化剂　两种或两种以上的矿化剂一起使用时，称为复合矿化剂，最常用的是氟化钙和石膏复合矿化剂。复合矿化剂能降低熟料烧成时液相出现的温度，降低液相的黏度，从而使阿利特的形成温度降低150～200℃，促进C₃S的形成。

2.4.3.2　微量元素对熟料煅烧和质量的影响

（1）碱　物料在煅烧过程中，苛性碱、氯碱首先挥发，碱的碳酸盐和硫酸盐次之，而存在于长石、云母、伊利石中的碱要在较高的温度下才挥发。与硫化物类似，预分解窑也会产生碱循环，并且产生结皮、堵塞现象。

微量的碱能降低共熔温度，降低熟料烧成温度，增加液相量，起助熔作用，对熟料性能并不造成多少危害。但碱含量较多时，除了首先与硫结合形成硫酸钾（钠）以及有时形成钠钾芒硝（3K₂SO₄·Na₂SO₄）或钙明矾（2CaSO₄·K₂SO₄）等以外，多余的碱则取代熟料矿物中的CaO形成含碱化合物，使C₃S难以形成，并增加f-CaO含量，降低熟料质量。

应该指出，熟料中硫的存在，由于生成碱的硫化物，当硫碱比在一定范围内，可以缓和碱的不利影响。水泥中含碱量高，由于碱易生成钾石膏（K₂SO₄·CaSO₄·H₂O），使水泥结块、水泥快凝。碱还能使混凝土表面起霜（白斑）。更重要的是，水泥中的碱在一定条件下能和活性集料发生“碱-集料反应”，产生局部膨胀，引起构筑物变形开裂。

因此，通常熟料中碱含量以Na₂O计，应小于1.3％。生产低热水泥用于有低碱要求的场合时，碱含量应小于0.6％。

（2）氧化镁　熟料煅烧时，一部分氧化镁与熟料矿物结合成固溶体并溶于玻璃相中，故少量氧化镁能降低熟料的烧成温度，增加液相量，降低液相黏度，有利于熟料的烧成，还能改善水泥色泽。少量氧化镁与C₄AF形成固溶体，使其从棕色变为橄榄绿色，从而使水泥变为墨绿色。在硅酸盐水泥熟料中，氧化镁在熟料矿物中的固溶量可达约2％，多余的氧化镁急冷成玻璃相或呈现游离状态以方镁石结晶存在，若氧化镁含量过高，会影响水泥的安定性。

（3）氧化磷　熟料中氧化磷的含量一般很少。当熟料中氧化磷（P₂O₅）含量在0.1％～0.3％时，可以提高熟料强度，这可能与稳定β-C₂S有关。但含P₂O₅高的熟料会导致C₃S分解，形成一系列C₃S-3CaO·P₂O₅固溶体。因而，每增加1％的P₂O₅，将会减少9.9％的C₃S，增加10.9％的C₂S。当使用含磷较高的原料时，应注意适当减少熟料中氧化钙的含量，以免游离氧化钙含量过高。这种熟料C₃S/C₂S的比值较低，因而强度发展较慢。

（4）氧化钛　当熟料中含有少量氧化钛（0.5％～1.0％）时，由于它能与各种水泥熟料矿物形成固溶体，特别是对β-C₂S起稳定作用，可提高水泥强度。但含量过多，TiO₂与CaO反应生成没有水硬性的钙钛矿（CaO·TiO₂）等，消耗了CaO，减少了熟料中A矿的含量，从而影响水泥强度。因此，氧化钛在熟料中的含量应小于1％。

（5）氧化钡　研究表明，熟料中含有一定量（1％～3％）的氧化钡，能提高硅酸盐水泥的早期和后期强度。有人认为，由于Ba²⁺能固溶于C₂S中，进入C₂S晶格，阻止其向γ-C₂S转化，并提高了β-C₂S的活性，因而可提高水泥的强度。对于重晶石BaSO₄，还可与氟化钙作为复合矿化剂使用。

（6）氧化锌　有关研究表明，氧化锌能够降低熟料烧成温度，阻止β-C₂S向γ-C₂S转化，并促进阿利特的形成，提高水泥强度；加入ZnO还有利于提高水泥流动度，降低需水量。但应注意，ZnO掺入过多时，会影响水泥的凝结和强度。