Magnesia-krom mursten var de tidligste og mest almindeligt anvendte ildfaste materialer til brændingszonen i cementovne.
Imidlertid er deres miljøfarer blevet mere og mere tydelige, hvilket skaber et presserende behov for miljøvenlige, sundhedsbevidste og omkostningseffektive alternativer.
Magnesia-jern (aluminium) spinelsten er dukket op i de senere år som et ildfast materiale til brændingszonen i cementovne, primært som erstatning for magnesia-krom mursten.
Dolomitsten er blevet brugt internationalt i mange år og er det mest almindelige ildfaste materiale til brændingszonen i cementovne globalt. de er blevet anvendt med succes i mange cementovne i stor skala.
Dolomit murstentilbyder fremragende termisk stødbestandighed, trykstyrke, alkalibestandighed og kemisk korrosionsbestandighed. Desuden er de kromfri og forårsager ikke miljøforurening.
Under normale driftsforhold overstiger deres gennemsnitlige levetid 12 måneder. Følgelig tilbyder dolomit-klodser et bedre forhold mellem pris og ydeevne end andre kromfrie alternativer, såsom magnesia-aluminium-spinel-klodser eller magnesia-jern-spinel-klodser.
Zirconium-holdige dolomit ildfaste mursten har et relativt højt indhold af calciumoxid (CaO). Under driften reagerer calciumoxidet i murstenene med dicalciumsilicat (C2S), der er til stede i klinkeren, og danner tricalciumsilicat (C3S) på overfladen af de ildfaste mursten.
Dette beskyttende lag udviser høj ildfasthed og god kompatibilitet med klinkerne, hvilket letter dannelsen af en tyk, stabil ovnbelægning.
Denne ovnbelægning beskytter ovnbeklædningen mod kemisk angreb, termisk erosion og direkte mekanisk slid, samtidig med at den forbedrer cementovnens termiske effektivitet.
Derimod hæfter ovnbelægninger ikke så let til magnesia-kromsten, og bindingen mellem belægningen og murstenen er ofte svag.
Klinkersmeltning, svovl og alkalier kan nemt trænge ind i murstenens overfladelag med høj temperatur gennem denne mindre tætte grænseflade, hvilket forårsager nedbrydning af murstensmaterialet under ovnbelægningen.
Under ovnslukninger og afkøling kan ovnbelægningen blive sort. -C2S i belægningen omdannes til -C2S, hvilket får belægningen til at udvide sig i volumen og undergå pulverisering.
Ved genstart af ovnen skaller belægningen ofte meget af i løbet af flere skift, og det nedbrudte overfladelag af de ildfaste mursten kan også løsne sig.
Når højtemperaturoverflader af nybrændte magnesia-krom mursten hurtigt udsættes for flammer, er de meget modtagelige for nedbrydning drevet af overdreven termisk ekspansion og erosion, som efterfølgende fører til yderligere skade.
Dette fænomen er især udtalt i ovne, der gennemgår hyppige start-stop-cyklusser. Følgelig er levetiden for magnesia-kromsten væsentligt kortere end for dolomitsten.
Omfattende praktisk erfaring viser, at under identiske proces- og udstyrsforhold giver dolomitsten generelt en længere levetid end tilsvarende kvaliteter af magnesia-krom mursten.
I tilfælde af zirconiumoxidholdige dolomitsten tilsættes zirconiumoxid til sammensætningen. Under kalcineringsprocessen reagerer zirconiumoxidet med kalk for at danne zirkonater-højt ildfaste materialer med smeltepunkter så højt som 2430 grader.
Denne reaktion genererer mikrorevner i murstenene, som hjælper med at standse spredningen af spændingsinducerede revner. Dette forbedrer den termiske stødstabilitet af murstenene og reducerer termisk afskalning under ovnnedlukninger.
Dolomit mursten er også i stand til at gennemgå deformation uden at revne. I højtemperatur belastningsbærende test (1550 grader, 0,17 N/mm²) kan dolomitsten deformeres med mere end 10 % uden at bryde, mens magnesiumbaserede ildfaste materialer typisk revner efter deformering med mindre end 1 %.
Når de udsættes for høje temperaturer - især inden for overgangszoner med lavere temperaturer - har dolomitsten en tendens til at udvise krybning snarere end den sprøde brud, der er karakteristisk for magnesia eller magnesia-spinel mursten.