在熟石膏系統中，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)。由于生產設備的不同，生產出的熟石膏的相組成是不同的，例如用沸騰爐生產的熟石膏，只有前三者，不可能出現CaSO4(Ⅱ)，炒鍋生產的物料除前三者外還有少量CaSO4(Ⅱ)。即使用同一生產設備，在投產調試階段，或原料，工藝的調整，物料的相組成也可能出現異常。相分析就是運用各種物理化學的方法，定量測出上述四種礦物成份。在工業生產中，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系將極大地影響材料的工藝性能，不合理的比例關系將使材料工藝性能和物理性質變壞，甚至成為廢品。例如AⅢ太多，則材料工藝性能極不穩定，必須經陳化處理才能用，若DH太多，或者凝結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，則使材料強度降低，必須加激發劑才能應用。所以在生產過程，特別是燃燒設備試運行階段，需要隨時進行相分析，根據相分析的數值，調整工藝參數，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的標準方法由于材料中的AⅢ是一種極不穩定的礦物，隨時都會吸收環境中的水分轉化成HH，所以同一種樣品，由兩個化驗人員去測試，其結果往往差別很大，即使同一個人稱取兩份樣品作平行試驗，其結果也很難一樣。所以相分析只能作為生產控制的一種手段，不能成為行業的標準方法。2 、AⅡ的準確測定目前仍有困難從理論上講，AⅢ，HH和DH都可準確地定量分析出來。按目前的方法AⅡ只能測定一個參考數值。AⅡ穩定存在于350～1180℃的很大的溫度區間內，形成溫度不同或者在同一溫度下經歷的時間不同，其水化能力有很大差異。AⅡ在幾個小時之內根本不能水化完全，幾天之內也只能部分水化。根據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天測出的數值為易溶性AⅡ-S，水化7天測出的數值為難溶性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，當樣品中有天然AⅡ和其它硫酸鹽，這樣測定是不準確的。另一種方法是加K2SO4或Al2(SO4)3等激發劑，使AⅡ在幾個小時內水化完畢，根據水化增量計算AⅡ含量。當樣品中有天然AⅡ，這種方法也不準確，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系根據相組成圖，可對石膏轉化區域作如下劃分：105～130℃為DH石膏向HH石膏轉化區，130℃時HH石膏達最高值，這時產生第一次沸騰。130～160℃為HH石膏穩定存在區，是生產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)轉變的速度與殘余的DH石膏向HH石膏轉化的速度基本相等，達到了動平衡。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℃，這時產生第二次沸騰，160～200℃為HH石膏向可溶性無水石膏(AⅢ)轉化區；溫度200℃時，可溶性無水石膏(AⅢ)達最高值；200℃以后由于難溶性無水石膏(AⅡ)的出現，無水石膏(AⅢ)的含量逐漸降低，700℃以后出現不溶性無水石膏(AI)。由于煅燒設備、煅燒制度、天然石膏純度不盡相同而有所區別。