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水泥窯用耐火材料品種，隨著水泥生產工藝技術進步，從單一品種發展為多品種，一般可分為硅鋁質磚、堿性磚、隔熱耐火材料、耐火澆注料和各種火泥。隨著新型干法水泥生產技術的發展及環境保護的日益嚴格要求，對預分解窯全窯系統的耐火磚、隔熱材料、澆注料及其錨固件等都提出許多新的要求，推動了耐火材料工業的技術發展。如：窯徑增大使窯襯內單位熱負荷增加；窯速增快，使窯內襯熱震應力增大；高質量熟料硅酸鹽礦物增多，煅燒溫度提高，窯內襯料易受過熱損壞和熔蝕。鎂鉻磚窯內使用時，在堿(或硫)的作用下，穩定的3價鉻轉化為氧化能力極強的6價鉻，污染水源，對人體造成傷害，國內外環保部門已提出限制生產和使用。鑒于以上狀況，20世紀90年代以來，耐火材料工業通過技術創新，已推出許多環保性能兼備的新型產品，逐步使用如尖晶石鎂磚、白云石磚、高溫硅酸鹽鈣板、抗結皮SiC澆注料等，以滿足新型干法生產和環保的需求。? ???
1硅鋁質磚
?(1)粘土磚?
又稱粘土質隔熱磚，由耐火粘土制成，氧化鋁含量在30％一48％的硅酸鋁質耐火制品，是最普通的耐火材料。
粘土磚的特點是：耐磨性好，導熱系數小，熱脹冷縮性小，因此熱震穩定性好，但耐高溫耐化學侵蝕性差，一般使用在回轉窯的干燥帶、預熱帶、分解帶及冷卻機內。近年來，許多國家研制了特種粘土磚，以使其保持抗堿侵蝕的前提下，提高其耐火度。
(2)高鋁磚
高鋁磚為氧化鋁含量在48％以上的硅酸鋁質耐火材料，通常分為三類：
一級高鋁磚：A12O3含量＞75％；
二級高鋁磚：A12O3含量60％一75％；
三級高鋁磚：A12O3含量48％一60％。
隨著氧化鋁含量的增加，高鋁磚中的主要晶相莫來石和剛玉的數量增加，玻璃相相應減少，制品的耐火性則隨之提高。
高鋁磚與粘土磚相比，耐火度高，荷重軟化溫度高，抗剝落性、導熱性、機械強度、抗化學侵蝕性都比較好，可用于回轉窯過渡帶后部、冷卻帶及冷卻機內。近年來，許多國家研制了剛玉磚、耐熱震高鋁磚及高強高鋁磚等新品種，主要在于降低顯氣孔率，提高抗液相侵蝕、堿鹽侵蝕和耐磨蝕能力。
①磷酸鹽結合高鋁磚和磷酸鋁結合高鋁質耐磨磚
磷酸鹽結合高鋁磚(簡稱磷酸鹽磚，牌號為P)，是以濃度42.5％一50％的磷酸溶液作為結合劑，集料采用回轉窯
磷酸鋁結合高鋁質耐磨磚(簡稱耐磨磚，牌號為PA)是以工業磷酸、工業氫氧化鋁配成磷酸鋁溶液作為結合劑，其摩爾比為A12O3：P2O5=1：3.2，采用的集料與磷酸鹽磚相同。在磚的使用過程中，同磷酸鹽磚一樣形成方石英型正磷酸鋁為主的結合劑。
兩種耐火磚雖然都是使用相同集料，機壓成型，經
抗剝落高鋁磚是由高鋁礬土熟料和鋯英石為原料，按一定配比，加壓成型，經
③化學結合高鋁磚
化學結合高鋁磚主要原料為高鋁礬土熟料，選人多種添加物，加壓成型，再經干燥、熱處理即成。化學結合高鋁磚的特性為強度高、荷軟高和抗熱震穩定性好。
2? 耐堿磚
在預熱器窯、窯外分解窯和立波爾窯生產水泥熟料時，由于原料和燃料中鉀、鈉、氯、硫生成堿的硫酸鹽和氯化物等組分的揮發凝聚，反復循環，導致在窯料中這些組分的富集，使預熱器內的窯料和窯氣中R2O、A12O3和Cl－含量大增，對普通粘土磚、高鋁磚侵蝕嚴重。堿化合物的侵蝕，形成膨脹性鉀霞石、白榴石等，使粘土磚、高鋁磚破裂損壞，所以在預熱器等堿侵蝕嚴重部位必須采用耐堿磚。耐堿磚中A12O3的含量，必須嚴格控制在30％左右。大型水泥窯窯筒的人料區段，表面散熱損失大，而且對襯磚的要求具有良好的耐堿性，故采用耐堿隔熱磚。耐堿隔熱磚是利用半硅質原料，以化學結合不燒工藝生產而得，它具有高強、隔熱效果好和抗堿侵蝕能力強的特性。
耐堿粘土磚由于在水泥窯中用于不同部位，各個部位要求不同的理化性能，因此，它分為普通型、高強型、拱頂型和隔熱型四種。
3碳化硅磚
碳化硅質制品是以碳化硅(SiC)為主要原料，加入不同的結合劑制得的耐火材料。碳化硅的高溫強度大，導熱率高，熱膨脹系數小，熱震穩定性好，還具有極好的耐磨性和耐蝕性，是非常好的窯爐材料。
4堿性磚
水泥回轉窯所用的堿性磚品種有普通鎂鉻磚、半直接結合鎂鉻磚、化學結合不燒鎂磚、尖晶石鎂磚、白云石磚、鎂鋯磚等。堿性磚主要用于水泥回轉窯燒成帶、過渡帶，具有較高的荷重軟化溫度，在高溫下體積比較穩定；又由于它的化學性質呈堿性，所以抗水泥熟料的侵蝕能力較強。其缺點是對溫度的急變比較敏感，抗熱震穩定性較差，但水泥窯燒成帶在正常情況下均掛有200—
(1)普通鎂鉻磚、半直接結合鎂鉻磚、直接結合鎂鉻磚
在燒成帶，窯襯要受熱應力、機械應力、化學侵蝕三個條件的破壞，因此該帶的窯襯要求比較嚴格。鎂鉻磚具有耐火度高、抗堿性化學侵蝕性好等優點，在水泥窯燒成帶等部位廣泛使用。
普通鎂鉻磚、半直接結合鎂鉻磚、直接結合鎂鉻磚三種磚的原料均為菱鎂礦石和鉻鐵礦，將它們按適當比例配制成配合料，經過壓制干燥后，在高溫下煅燒而成。鎂鉻磚含MgO 55％一80%，當Cr2O3含量≥8％稱鎂鉻磚，當Cr2O3含量≥20％稱鉻鎂磚。
普通鎂鉻磚燒成溫度為
普通鎂鉻磚對堿性渣的抵抗能力強，荷重軟化點高，高溫下體積穩定性好，在
在大型窯內，窯溫在
(2)化學結合不燒鎂鉻磚
化學結合不燒鎂鉻磚，不需高溫燒結，而是采用化學結合劑，只需經150—
該產品為20世紀70年代研制，曾在小型回轉窯使用，在大、中型新型干法窯上沒有使用。
(3)尖晶石鎂磚??? ????
尖晶石鎂磚又稱鎂鋁尖晶石磚，這種產品出現較早，但早期產品因對熱應力敏感性強，抗鹽侵蝕能力不足，以及掛窯皮性能差等缺點，一直未能在水泥窯上大量應用。
20世紀80年代以后，由于鉻公害以及燃煤燃燒和原料性能的影響，出現了以反應尖晶石砂和鎂砂為基本原料制成的磚，由于具有比鎂鉻磚優良的熱機械性能和抗熱化學侵蝕能力，以及具有無鉻化的特點，從20世紀80年代起，在預分解窯的過渡帶上逐步取代鎂鉻磚。
尖晶石鎂磚的原料為尖晶石砂和優質鎂砂，尖晶石砂以菱鎂礦石、苦土粉和工業氧化鋁為原料，加壓成球，經
從20世紀90年代起，為適應不同的工況，出現了不同性能的尖晶石磚，如增加粗顆粒級配，進一步提高抗化學侵蝕，適應于燃燒工業廢渣的尖晶石磚；為解決尖晶石磚不易結窯皮、導熱系數高的特點，適當提高Fe2O3的含量，降低顯氣孔率，易于粘附窯皮的尖晶石鎂磚；為進一步提高抗化學侵蝕和抗機械應力，降低Fe2O3含量的新品種尖晶石鎂磚等，從而逐步擴大使用范圍。
尖晶石磚的特性：
①抗熱震穩定性好
尖晶石磚的主要礦物是鎂鋁尖晶石(Mg Al2O4)和方鎂石(MgO)。由于它們在高溫燒成下的熱膨脹性不一致，造成尖晶石顆粒與方鎂石基質之間產生有效分離，尖晶石顆粒被氣孔所包裹，當磚受到應力和溫度變化時，這些氣孔起到吸收能量和阻止磚開裂作用。
②體積穩定性強
水泥回轉窯窯尾廢氣的氧含量一般控制在2％一3％，使全窯保持氧化氣氛。現在水泥窯基本上均采用煤粉作燃料，窯中經常會在局部地區出現不完全燃燒，存在過量的一氧化碳。由于氧含量的變化，鎂鉻磚中鐵的組分就會發生氧化還原反應，伴隨約20％體積收縮；反之，體積增大，如此反復循環，使磚體損壞。尖晶石磚中鐵的含量極少，基本上不存在體積變化效應，因此它具有很強的體積穩定性。
③耐高溫性能好
尖晶石磚中SiO2和Fe2O3雜質極少，所以熔點低的硅酸鹽礦物和鐵鋁尖晶石、鎂鐵尖晶石很少。它的主礦物方鎂石(MgO熔點
④無鉻公害和抗化學侵蝕能力強
尖晶石中無氧化鉻，所以不會生成含6價鉻的鉻鹽公害。尖晶石磚中主要是方鎂石和鎂鋁尖晶石，硅酸鹽相很小，所以它們同堿的反應很微弱，因此尖晶石磚具有很強的抗化學侵蝕性。
(4)白云石磚
20世紀70年代，西德、加拿大、美國等已將普通白云石磚廣泛用于水泥窯燒成帶。白云石磚的主要成分是方鎂石(MgO)，其成分與生料的成分比較接近，所以這種磚的掛窯皮性能比較好，也不會與物料發生反應，具有高耐火性及體積安定性，但當窯皮發生掉落時，窯磚也可能會有一部分與窯皮一起掉落。由于白云石砂中氧化鈣易于吸水，使磚體受潮，因此在存儲、運輸過程中必須采取相應措施加以保護。
20世紀90年代以來，白云石磚的性能有較大的改進，如加入1％一3％的ZrO2顆粒，適當降低顯氣孔率，以改善白云石磚抗熱震穩定性差的缺點。為適應煅燒工業廢料，出現了增加鎂鋯低氣孔率的白云石磚，不僅保持較好的結窯皮性能，還具有較高的抗硫、氯等有害物侵蝕能力。
(5)鎂鋯磚
鎂鋯磚是20世紀70年代出現的，90年代才應用于預分解窯。工業廢燃料的應用，增加了窯內有害物的富集，若燃料中含硫量較高且過渡帶溫度超過
由于氧化鋯的熔點為
早期的鎂鋯磚存在著導熱系數高于尖晶石磚的特點，現在情況已有改善，含4％一7％ZrO2的鎂鋯磚，其導熱系數已低于尖晶石磚。
鎂鋯磚具有優良的性能，可用在工況苛刻的窯內。其發展趨勢是進一步提高性能和在保持優良性能的前提下，降低生產成本，便于推廣應用。
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