水泥工業(yè)發(fā)展對(duì)耐火材料要求
預(yù)分解窯對(duì)耐火材料的要求。傳統(tǒng)水泥回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)速慢，預(yù)分解窯的轉(zhuǎn)速是其3～4倍，而其高溫高轉(zhuǎn)速和大直徑的特點(diǎn)，使得預(yù)分解窯、窯體、窯襯所承受的熱應(yīng)力都要比傳統(tǒng)窯大得多。
經(jīng)預(yù)熱器、增濕塔、電收塵的多次搜集，預(yù)分解窯中的K2O、SO2、KCl等組分揮發(fā)后難于溢出窯系統(tǒng)以外。當(dāng)堿、硫、氯的平衡建立后，上述揮發(fā)性組分在窯內(nèi)有很高的濃度，顯著影響水泥生產(chǎn)和耐火材料的壽命。
預(yù)分解窯能夠帶來(lái)可觀的效益，但使窯的復(fù)雜程度顯著增大。窯的每一部分出現(xiàn)問(wèn)題都可能導(dǎo)致生產(chǎn)終止。因此，要求水泥預(yù)分解窯用耐火材料應(yīng)具有優(yōu)異的質(zhì)量和高度的穩(wěn)定性。
環(huán)境保護(hù)對(duì)耐火材料的要求。為改善環(huán)境，鎂鉻磚被限制使用，而方鎂石尖晶石材料得到了發(fā)展。
鎂鉻磚含有10%～20%的鉻礦石。鉻賦予耐火材料良好的抗熱震性、掛窯皮性，并降低導(dǎo)熱率，使水泥廠獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益，但同時(shí)產(chǎn)生鉻公害。在高溫、堿和氧化性氣氛存在時(shí)，部分Cr3+會(huì)轉(zhuǎn)化成有毒致癌的Cr6+，揮發(fā)并凝結(jié)在耐火材料的冷端。一些發(fā)達(dá)國(guó)家已制定法規(guī)限制鎂鉻磚的使用，或?qū)ζ溥M(jìn)行強(qiáng)制性的解毒處理。
鎂鉻殘磚對(duì)環(huán)境的危害非常大。例如，某日產(chǎn)4000噸水泥窯年拆卸鎂鉻殘磚180噸，向環(huán)境排放Cr6+共180kg。為使環(huán)境水達(dá)到IV級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(Cr6+<0.05mg·L-1)，年需凈水180kg/(0.05×10-6)/1000=360萬(wàn)噸凈水稀釋。如達(dá)到I級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(Cr6+<0.01mg·L-1)，則年需1800萬(wàn)噸凈水稀釋。其中，殘磚最高的Cr6+含量高達(dá)2577mg/kg。該磚可以污染約相當(dāng)于自身重量25萬(wàn)倍的純凈水。
全國(guó)水泥回轉(zhuǎn)窯年產(chǎn)量以6億噸計(jì)，每年排出的殘磚約12萬(wàn)噸，每年向環(huán)境排放Cr6+達(dá)60噸。為使環(huán)境水達(dá)到IV級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(Cr6+<0.05mg·L-1)，年需24億噸凈水稀釋?zhuān)蝗邕_(dá)到I級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(Cr6+<0.01mg·L-1)，年需120億噸凈水稀釋。由此可見(jiàn)，水泥工業(yè)鎂鉻殘磚的污染問(wèn)題十分嚴(yán)重，大量使用鎂鉻磚無(wú)疑對(duì)人民的健康和環(huán)境造成巨大的損害。如今發(fā)達(dá)國(guó)家水泥工業(yè)已經(jīng)限制了鎂鉻磚的使用。我國(guó)在條件成熟后也會(huì)制定限用鎂鉻磚的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)。因此，實(shí)現(xiàn)堿性耐火材料的無(wú)鉻化勢(shì)在必行。