在水泥回转窑生产中,来自原、燃料中的钾、钠、硫、氯等有害成分,在高温带形成硫酸盐和氯化物随窑气后逸,除对烧成带、过渡带的碱性窑衬侵蚀损害外,到窑尾烟室、分解炉、预热器等处由于温度降低而凝结富集,可渗入普通黏土砖内,与耐火砖体产生化学反应,生成钾霞石(KAS2)、白榴石(KAS4) 和正长石(KAS6)等膨胀性矿物,使黏土砖开裂剥落,形成“碱裂”破坏。此外,由于出窑熟料温度高,碱从熟料内继续挥发,对篦式冷却机热端、窑头烟室及窑门罩的黏土砖侵蚀,形成“碱裂”。因此,20世纪60年代曾一度成为人型悬浮预热窑发展的障碍。
为此,德国研制成功Al2O3含量25%28% 的耐碱黏土砖,使窑气中的碱在砖面上凝集后迅速与砖面发生化学反应,形成一层高黏度的釉面层,封闭了碱向耐火砖体内部继续侵蚀的孔道,从而防止了“碱裂”。同时,在窑气中含氯较多时,可适当提高耐火砖中SiO2含量,增大耐火砖面与氯碱结合挂黏的能力,制成耐氯碱侵蚀的耐碱黏土砖;为适应预分解窑二次风管中带熟料粉尘的高速气流对衬里的冲刷,亦可制成高强度的耐碱黏上砖;为满足窑体隔热要求,还可制成轻质耐碱黏上砖(如德国牌号Orylex砖,日本牌号GlASil砖) 等。这些耐碱砖广泛用于悬浮预热窑及预分解窑系统,用量达30% ~40%。
针对大型回转窑用高铝砖等内衬材料在使用过程中因碱侵蚀,热震剥落引起的使用寿命短及窑壳温度高,热损失大的问题,进行了提高内衬材料抗碱侵蚀,抗热震稳定性及抗磨损性的研究.同时采用重质与半轻质复合成型,研制出的莫来石耐碱复合砖具有使用寿命长,有效降低窑壳温度及节能的效果