在熟石膏系統(tǒng)中，相組成是指獨立存在于混合料中的四種礦物成份即CaSO4·2H2O(DH)、CaSO4·1/2H2O(HH)、CaSO4(Ⅲ)(AⅢ)和CaSO4(Ⅱ)(AⅡ)。由于生產(chǎn)設(shè)備的不同，生產(chǎn)出的熟石膏的相組成是不同的，例如用沸騰爐生產(chǎn)的熟石膏，只有前三者，不可能出現(xiàn)CaSO4(Ⅱ)，炒鍋生產(chǎn)的物料除前三者外還有少量CaSO4(Ⅱ)。即使用同一生產(chǎn)設(shè)備，在投產(chǎn)調(diào)試階段，或原料，工藝的調(diào)整，物料的相組成也可能出現(xiàn)異常。相分析就是運(yùn)用各種物理化學(xué)的方法，定量測出上述四種礦物成份。在工業(yè)生產(chǎn)中，要想獲得單一礦物成份HH的物料是很困難的，一般都是幾種材料的組合：(1)HH+AⅢ 正燒(2)HH+AⅢ+DH 欠燒(3)HH+AⅢ+AⅡ 過燒(4)HH+AⅢ+DH+AⅡ 局部欠燒+局部過燒在這些組合中各相含量的比例關(guān)系將極大地影響材料的工藝性能，不合理的比例關(guān)系將使材料工藝性能和物理性質(zhì)變壞，甚至成為廢品。例如AⅢ太多，則材料工藝性能極不穩(wěn)定，必須經(jīng)陳化處理才能用，若DH太多，或者凝結(jié)時間過快而無法成型，或者干脆不凝固而成為廢品。若AⅡ太多，則使材料強(qiáng)度降低，必須加激發(fā)劑才能應(yīng)用。所以在生產(chǎn)過程，特別是燃燒設(shè)備試運(yùn)行階段，需要隨時進(jìn)行相分析，根據(jù)相分析的數(shù)值，調(diào)整工藝參數(shù)，以便獲得好的相組成。熟石膏相分析的局限性1、相分析方法不能成為行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)方法由于材料中的AⅢ是一種極不穩(wěn)定的礦物，隨時都會吸收環(huán)境中的水分轉(zhuǎn)化成HH，所以同一種樣品，由兩個化驗人員去測試，其結(jié)果往往差別很大，即使同一個人稱取兩份樣品作平行試驗，其結(jié)果也很難一樣。所以相分析只能作為生產(chǎn)控制的一種手段，不能成為行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)方法。2 、AⅡ的準(zhǔn)確測定目前仍有困難從理論上講，AⅢ，HH和DH都可準(zhǔn)確地定量分析出來。按目前的方法AⅡ只能測定一個參考數(shù)值。AⅡ穩(wěn)定存在于350～1180℃的很大的溫度區(qū)間內(nèi)，形成溫度不同或者在同一溫度下經(jīng)歷的時間不同，其水化能力有很大差異。AⅡ在幾個小時之內(nèi)根本不能水化完全，幾天之內(nèi)也只能部分水化。根據(jù)德國克腦夫公司的資料，按AⅡ的水化能力，人為地將AⅡ分為三個亞種：水化3天測出的數(shù)值為易溶性AⅡ-S，水化7天測出的數(shù)值為難溶性AⅡ-U，7天還未水化的部分為不溶性AⅡ-E。這樣，完成一個相分析要十幾天時間，失去了生產(chǎn)控制意義。AⅡ的快速測定目前有兩種方法都可近似的測出AⅡ的總量；一種是用BaCl2：溶液沉淀硫酸根離子法，測出樣品中SO3的總量，減去DH，HH和AⅢ中的SO3量，由其差值計算AⅡ的總量，當(dāng)樣品中有天然AⅡ和其它硫酸鹽，這樣測定是不準(zhǔn)確的。另一種方法是加K2SO4或Al2(SO4)3等激發(fā)劑，使AⅡ在幾個小時內(nèi)水化完畢，根據(jù)水化增量計算AⅡ含量。當(dāng)樣品中有天然AⅡ，這種方法也不準(zhǔn)確，而且方法本身還有不確定性，操作也比較麻煩，所以在我國很長一段時間以來只作AⅢ，HH和DH的三相分析，而不測AⅡ，因為從三相分析的數(shù)值也能基本了解窯爐的煅燒情況和煅燒成品的性能。煅燒天然石膏溫度和相變之間存在什么關(guān)系根據(jù)相組成圖，可對石膏轉(zhuǎn)化區(qū)域作如下劃分：105～130℃為DH石膏向HH石膏轉(zhuǎn)化區(qū)，130℃時HH石膏達(dá)最高值，這時產(chǎn)生第一次沸騰。130～160℃為HH石膏穩(wěn)定存在區(qū)，是生產(chǎn)HH石膏的最佳溫度，這時HH石膏的總量基本保持不變，少量HH石膏向可溶性無水石膏(AⅢ)轉(zhuǎn)變的速度與殘余的DH石膏向HH石膏轉(zhuǎn)化的速度基本相等，達(dá)到了動平衡。此時物料的含水量降至臨界水分，因此所需的熱量隨之減少，物料溫度上升＞165℃，這時產(chǎn)生第二次沸騰，160～200℃為HH石膏向可溶性無水石膏(AⅢ)轉(zhuǎn)化區(qū)；溫度200℃時，可溶性無水石膏(AⅢ)達(dá)最高值；200℃以后由于難溶性無水石膏(AⅡ)的出現(xiàn)，無水石膏(AⅢ)的含量逐漸降低，700℃以后出現(xiàn)不溶性無水石膏(AI)。由于煅燒設(shè)備、煅燒制度、天然石膏純度不盡相同而有所區(qū)別。