水泥窯協(xié)同處置城市生活垃圾具有燃燒溫度高（物料溫度約1450℃，氣體溫度達(dá)1800℃以上），氣體在窯內(nèi)停留時間長（約6~10s），可消除二噁英排放等優(yōu)點，因此得到了廣泛應(yīng)用。采用水泥窯協(xié)同處置垃圾能利用水泥窯內(nèi)堿性運行環(huán)境中和處理硫化物和氯化物等酸性氣體，硫的揮發(fā)和富集，將于水泥熟料、耐火材料發(fā)生反應(yīng)，生成鈣明礬石（2CaSO4·K2SO4）、雙硫酸鹽、硅方解石（2C2S·CaCO3）、硫硅鈣石（2C2S·CaSO4）等易結(jié)皮產(chǎn)物，影響水泥窯的正常運轉(zhuǎn)。氯的揮發(fā)性強(qiáng)，其反應(yīng)生成的氯化物鹽熔點低（如KCL、NaCL和CaCL2）的熔點分別是770、801和772℃這些鹽類將在耐火材料的表面沉積，并與材料內(nèi)部組分發(fā)生反應(yīng)，滲透到材料的內(nèi)部，加劇了耐火材料的侵蝕甚至損毀。
1100℃ 3h熱處理后坩堝試樣的剖面照片可以看出。從侵蝕結(jié)果看，城市生活垃圾的侵蝕反應(yīng)層，主要表現(xiàn)為滲透。這是由于在高溫?zé)崽幚磉^程中，垃圾粉料中的堿（Na2O和K2O）與SO3、CL揮發(fā)并發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸鹽（Na2SO4、K2SO4）、氯鹽（KCL、NaCL）以及他們的復(fù)合鹽，熔點較低，腐蝕性強(qiáng)，形成的反應(yīng)鹽通過耐火材料的顯氣孔率等孔隙擴(kuò)散，同時與耐火磚反應(yīng)生成新的化合物，從而在耐火材料內(nèi)部生成了變質(zhì)層。
水泥協(xié)同處置垃圾，由于垃圾中的Na2O、K2O、S、CL等揮發(fā)性組分燃燒揮發(fā)而在水泥窯窯尾、分解爐、預(yù)熱器等部位富集，加劇了相關(guān)部位耐火材料的侵蝕，降低耐火材料的壽命。表現(xiàn)在兩個方面：一方面是這些侵蝕組分滲透到耐火材料的內(nèi)部并發(fā)生了改變，如體積密度、氣孔率、熱膨脹系數(shù)等，導(dǎo)致在熱應(yīng)力作用下發(fā)生剝落：另一方面是由于這些侵蝕組分與水泥熟料、耐火材料發(fā)生反應(yīng)，生成鈣明礬石、雙硫酸鹽、硅方解石、硫硅鈣石等易結(jié)皮產(chǎn)物，影響水泥窯的正常運轉(zhuǎn)。因此，在相關(guān)部位耐火材料的選擇上要充分考慮材料的抗侵蝕性能和抗剝落性能。
在不同的部位應(yīng)選用相應(yīng)功能的耐火材料。在預(yù)熱器部位，選用高強(qiáng)耐堿磚和高強(qiáng)耐堿澆注料，應(yīng)盡量降低定形制品的顯氣孔率，澆注料施工時應(yīng)嚴(yán)格控制加水量，降低澆注料的氣孔率，減少侵蝕通道：在分解爐及窯尾預(yù)分解帶部位，選用抗剝落高鋁磚，抗剝落高鋁磚中含有部分ZrO2，可有效地提高材料的抗侵蝕性和抗剝落性：在分解爐錐部和煙室部位么選用Sic抗結(jié)皮澆注料，SiC在高溫下發(fā)生反應(yīng)，在材料表面形成氧化層，可以有效地降低氣孔率，抵制侵蝕性組分的侵蝕而產(chǎn)生結(jié)皮產(chǎn)物。