在熟石膏系统中，相组成是指独立存在于混合料中的四种矿物成份即CaSO4·2H2O(DH)、CaSO4·1/2H2O(HH)、CaSO4(Ⅲ)(AⅢ)和CaSO4(Ⅱ)(AⅡ)。由于生产设备的不同，生产出的熟石膏的相组成是不同的，例如用沸腾炉生产的熟石膏，只有前三者，不可能出现CaSO4(Ⅱ)，炒锅生产的物料除前三者外还有少量CaSO4(Ⅱ)。即使用同一生产设备，在投产调试阶段，或原料，工艺的调整，物料的相组成也可能出现异常。相分析就是运用各种物理化学的方法，定量测出上述四种矿物成份。在工业生产中，要想获得单一矿物成份HH的物料是很困难的，一般都是几种材料的组合：(1)HH+AⅢ 正烧(2)HH+AⅢ+DH 欠烧(3)HH+AⅢ+AⅡ 过烧(4)HH+AⅢ+DH+AⅡ 局部欠烧+局部过烧在这些组合中各相含量的比例关系将极大地影响材料的工艺性能，不合理的比例关系将使材料工艺性能和物理性质变坏，甚至成为废品。例如AⅢ太多，则材料工艺性能极不稳定，必须经陈化处理才能用，若DH太多，或者凝结时间过快而无法成型，或者干脆不凝固而成为废品。若AⅡ太多，则使材料强度降低，必须加激发剂才能应用。所以在生产过程，特别是燃烧设备试运行阶段，需要随时进行相分析，根据相分析的数值，调整工艺参数，以便获得好的相组成。熟石膏相分析的局限性1、相分析方法不能成为行业的标准方法由于材料中的AⅢ是一种极不稳定的矿物，随时都会吸收环境中的水分转化成HH，所以同一种样品，由两个化验人员去测试，其结果往往差别很大，即使同一个人称取两份样品作平行试验，其结果也很难一样。所以相分析只能作为生产控制的一种手段，不能成为行业的标准方法。2 、AⅡ的准确测定目前仍有困难从理论上讲，AⅢ，HH和DH都可准确地定量分析出来。按目前的方法AⅡ只能测定一个参考数值。AⅡ稳定存在于350～1180℃的很大的温度区间内，形成温度不同或者在同一温度下经历的时间不同，其水化能力有很大差异。AⅡ在几个小时之内根本不能水化完全，几天之内也只能部分水化。根据德国克脑夫公司的资料，按AⅡ的水化能力，人为地将AⅡ分为三个亚种：水化3天测出的数值为易溶性AⅡ-S，水化7天测出的数值为难溶性AⅡ-U，7天还未水化的部分为不溶性AⅡ-E。这样，完成一个相分析要十几天时间，失去了生产控制意义。AⅡ的快速测定目前有两种方法都可近似的测出AⅡ的总量；一种是用BaCl2：溶液沉淀硫酸根离子法，测出样品中SO3的总量，减去DH，HH和AⅢ中的SO3量，由其差值计算AⅡ的总量，当样品中有天然AⅡ和其它硫酸盐，这样测定是不准确的。另一种方法是加K2SO4或Al2(SO4)3等激发剂，使AⅡ在几个小时内水化完毕，根据水化增量计算AⅡ含量。当样品中有天然AⅡ，这种方法也不准确，而且方法本身还有不确定性，操作也比较麻烦，所以在我国很长一段时间以来只作AⅢ，HH和DH的三相分析，而不测AⅡ，因为从三相分析的数值也能基本了解窑炉的煅烧情况和煅烧成品的性能。煅烧天然石膏温度和相变之间存在什么关系根据相组成图，可对石膏转化区域作如下划分：105～130℃为DH石膏向HH石膏转化区，130℃时HH石膏达最高值，这时产生第一次沸腾。130～160℃为HH石膏稳定存在区，是生产HH石膏的最佳温度，这时HH石膏的总量基本保持不变，少量HH石膏向可溶性无水石膏(AⅢ)转变的速度与残余的DH石膏向HH石膏转化的速度基本相等，达到了动平衡。此时物料的含水量降至临界水分，因此所需的热量随之减少，物料温度上升＞165℃，这时产生第二次沸腾，160～200℃为HH石膏向可溶性无水石膏(AⅢ)转化区；温度200℃时，可溶性无水石膏(AⅢ)达最高值；200℃以后由于难溶性无水石膏(AⅡ)的出现，无水石膏(AⅢ)的含量逐渐降低，700℃以后出现不溶性无水石膏(AI)。由于煅烧设备、煅烧制度、天然石膏纯度不尽相同而有所区别。
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