水泥窑用耐火材料科学是水泥工艺和耐火材料的交界学科。对于水泥业者来说，其基本任务是根据水泥窑的工作情况，正确选择、使用、维护耐火材料，对耐火材料的损毁情况进行分析，找出问题的原因和解决问题的办法。对于水泥窑耐火材料生产厂家来说，既要解决生产耐火材料的过程中开发新原料、新工艺、新装备，改进已有产品和研制新产品，还需与水泥行业技术人员进行必要的沟通。
从最低限度来讲，水泥企业的普通耐火材料管理人员必须熟悉水泥工艺的知识、窑炉的工作条件、各种耐火材料的性能，掌握有关产品的国家、行业和知名企业的产品标准，具备正确使用、维护耐火材料的知识，了解耐火材料的损毁机理。这样，才能较好地完成耐火材料管理工作。
从更高的要求来说，水泥企业的高级耐火材料管理人员不仅应能管好、用好现有的耐火材料，还要能够善用耐火材料方面的资源，尽力挖掘出窑炉的潜力，取得最大限度的增产节能效果。因此，首先要弄清现有耐火材料的性能如何?施工、使用、维护是否正确?主要损毁机理是什么?此外还需做些必要的分析工作。例如，送检耐火材料，剖析残砖，走访科研院所，到兄弟单位取经等。根据主要损坏机理的分析、现有材料和候选材料的优缺点比较、以往的经验、同行的实践，制订出预期目标。接着，对水泥窑耐火材料生产厂家进行考察，对国内外知名单位、人士走访，通过去伪存真、去粗取精，找到解决问题的方案。然后，进行技术谈判、签约试用。最后，评价试用效果、总结经验，必要时和耐火材料生产、研制单位合作继续改进材料。
水泥窑用耐火材料是一个跨学科的专业技术领域，其技术含量较高，需要既懂水泥生产，又懂耐火材料使用的人才。以下，将从这两个方面人手简要分析水泥企业对耐火材料的需求。
水泥窑用耐火材料的主要作用是作为水泥窑炉内衬，应维持烧成水泥熟料所需的高温，同时保护窑炉设备并减少窑炉散热损失。耐火材料对水泥生产的产量高低、质量好坏、能耗大小和设备寿命都有重要的影响。
改革开放以来，我国水泥工业得到了很大发展。特别是近年来新型干法窑得到了迅猛发展。1980年，全国水泥产量仅0．8亿吨，1990年增长到2．1亿吨，2000年又增长到6．0亿吨，2008年增至13．9亿吨，2009年全国水泥产量又增至16．3亿吨。至2009年底，全国共有新型干法水泥生产线1113条，熟料产能9．6亿吨。采用新型干法生产的水泥已占水泥总量的76．9％。
目前，我国水泥工业的产能已严重过剩，水泥企业之间的竞争日趋激烈，一方面水泥市场渐趋饱和，产品价格低迷不振；另一方面，燃料和动力价格节节攀升。在很多地方，水泥企业的利润已经很薄。因此，水泥企业特别需要通过挖掘潜力来提高效益。如果一台10000t／d的大型新型干法水泥窑，每年少停一次窑，以每天至少生产10000t水泥计，按停窑5d计，可多产50000t水泥，价值近2000万元。所以，正确选择和使用耐火材料对于水泥工业设法实现高产、优质、低消耗和安全运转的目标具有举足轻重的作用。
从耐火材料工艺来讲，水泥窑用耐火材料已从黏土砖、高铝砖、矾土水泥砌块等少数几个品种，发展成为近百种材料的家族。当今，水泥窑用耐火材料可大致分为烧结碱性耐火材料、烧结铝硅质耐火材料、不定形耐火材料及预制件、隔热耐火制品等几个板块。
烧结碱性材料方面，有普通镁铬砖、直接结合镁铬砖、低铬镁铬砖、方镁石一镁铝尖晶石砖(以下简称镁铝尖晶石砖)、镁铝尖晶石锆砖、镁铝尖晶石锆镧砖、镁铁尖晶石砖、铁铝尖晶石砖、含铬镁铝尖晶石砖、镁锰尖晶石砖、白云石砖、镁白云石砖、白云石锆砖、镁白云石锆砖、方镁石锆酸钙砖、复合碱性砖等品种。
定形铝硅质耐火材料方面，有耐碱黏土砖、高强耐碱砖、拱顶耐碱砖、耐碱隔热砖、磷酸盐结合高铝砖、磷酸盐结合耐磨砖、钢纤维增强磷酸盐结合耐磨砖、高荷软砖、蓝晶石砖、抗剥落高铝砖、硅莫砖、硅莫红砖以及其他特种高铝砖。
定形隔热耐火材料方面，有普通硅酸钙隔热制品、硬钙硅石隔热耐火制品、耐火纤维制品，以及采用漂珠、陶粒、硅藻土、膨胀珍珠岩、空心球、其他轻质原料以及添加可燃物质制成多种多样的隔热制品。
不定形耐火材料方面，有普通耐火浇注料、低水泥耐火浇注料、超低水泥耐火浇注料、无水泥耐火浇注料、钢纤维耐火浇注料、防爆裂浇注料、抗结皮浇注料、磷酸盐耐火浇注料、耐碱浇注料、隔热浇注料。此外，还有自流料、泵送料、喷射料等各种新型不定形耐火材料。
由此可见，水泥工业用耐火材料的技术变化之快、品种数量之多，真使人头晕目眩。在很多情况下，实践远远“跑到了”理论的前面，令一些耐火材料专业人士一时也难以掌握。
我国水泥窑耐火材料经历了从无到有、乡镇企业兴起、冶金转向建材、跨国公司进入中国以及国有企业重新崛起等几个阶段。目前，包括转制恢复活力的国有企业在内的按现代企业制度建立的大型中资耐火材料企业，大幅提高了耐火材料制造工艺技术，大量购置了先进装备，新建了多条具有现代化水平的生产线。因此，我国一些领军耐火材料企业具备了大批量制造优质耐火材料的能力，耐火材料的质量得到明显提高，水泥企业使用耐火材料的效果已经得到改善，水泥企 我国的水泥企业需要使用优质、廉价的国产耐火材料提高效益。我国耐火材料工业也逐步具备了满足水泥企业这种需求的能力。但是，耐火材料发展很快，原有的耐火材料知识陈旧、新型耐火材料的技术资料分散，致使许多水泥工厂的技术人员对水泥窑用新型耐火材料缺乏了解，不敢或不能正确使用这些材料，从而妨碍了水泥工业的技术进步。
为了满足水泥企业技术人员选择、使用、维护新型耐火材料，提高水泥回转窑增产节能、安全环保效果的需求，笔者根据长期从事耐火材料科研、管理工作的经验，参考、提炼大量国内外资料，撰写了这本以普及为主、兼顾提高，关于水泥工业用耐火材料的读物，以期对推动我国水泥窑用耐火材料的技术进步有所帮助。
水泥窑用耐火材料科学是一门快速发展的边缘学科。一方面，水泥窑用耐火材料的质量取决于耐火材料企业的原料、装备、技术、管理等制造条件；另一方面，水泥窑用耐火材料的使用效果又受到水泥窑工作条件、耐火材料施工、维护措施的影响。水泥煅烧技术的进步常常都需要强化窑内物理化学过程，因而都会增加耐火材料的负荷，缩短耐火材料的寿命，所以水泥工业用耐火材料问题的解决、水泥新型干法生产线潜力最大限度地挖掘，就需要水泥行业和耐火材料行业的携手合作。
