一、硬质粘土煅烧
硬质粘土矿石经过煅烧，成为硬质粘土熟料(焦宝石)，用做耐火制品的原料。
建国以来煅烧工艺设备经历了由土窑到机械化竖窑的发展过程。50年代初是自然供
风小型土竖窑，将矿石和无烟煤分层装入窑内，煅烧到1250度左右。装窑、出窑和
运输均为手工作业，煅烧熟料含杂质较高，产品质量较差。随着生产发展的需要，
各重点耐火粘土矿山企业，先后建起机械化煅烧窑，减轻了工人体力劳动，煅烧产
品质量也相应提高。1954年，山东耐火材料厂万山粘土矿建成了机械鼓风竖窑。
1959年，兴建了4座外火箱自然通风竖窑，机械鼓风竖窑被淘汰。1974年，自行设
计建设50立方米外火箱燃油矩型机械化竖窑两座，1980年6月建成投产，年产煅烧
熟料27000吨，提高了煅烧质量，成为国内硬质粘土煅烧史上新一代窑型。1965年6
月9日-1967年10月，明水铝土矿在开发浅井矿区的同时，建成6座22立方米机械鼓
风竖窑投产，年煅烧能力为10.7万吨。1964年7月，王村铝土矿建成28立方米的机
械鼓风竖窑17座。该矿为提高煅烧质量，自1982年以来，在机械鼓风竖窑原址，建
起10座50立方米外火箱矩型竖窑。1970年博山铝土矿建成机械鼓风竖窑。从60年代
到70年代末，为了充分利用不宜进入竖窑煅烧的5～40毫米的硬质小块生料，各重
点矿先后建成了回转窑。山东耐火材料厂1965年、1971年先后建成直径1.2米长24
米小型燃油回转窑和36米长回转窑各1座。1971年，博山铝土矿建成1座长60米的燃
油回转窑。王村铝土矿于1971年和1976年，先后建成两座36米长的燃煤粉回转窑，
其中1座于1975年1月改造为燃油回转窑。1967年6月，明水铝土矿建成长36米回转
窑投产。
矩型竖窑的投产改善了硬质粘土煅烧质量，适用于煅烧优质硬质粘土，煅烧熟
料产品合格率达到97%左右，体积密度达到2.55～2.60克/立方厘米。企业综合经济
效益明显提高。
二、菱镁矿煅烧
有轻烧镁砂、镁砂和合成镁质白云石砂煅烧三种。
轻烧镁砂煅烧山东镁矿于1958年建矿之初建起了40余座小型土窑生产轻烧镁砂，
生产时断时续。1970年6月，开始建设年产1万吨的轻烧镁砂车间，1971年，有3座7.
8立方米外火箱反射轻烧窑建成投产，并对轻烧技术、工艺设备进行了革新改造，
在上料和出窑等方面提高了机械化装备，取代人工操作，轻烧生产进入一个新阶段。
其煅烧生产工艺过程是：将粒度为5～15厘米的菱镁矿石机械提升装入7.8立方米外
火箱反射窑内，以煤为燃料，经900～1250度高温焙烧，即成轻烧镁砂。轻烧镁砂
被广泛用于建筑行业，亦用于饲料和肥料。该矿年产轻烧镁砂7000吨。
镁砂煅烧1958年，山东镁矿建成4座小型镁砂煅烧竖窑投产。1958年10月-1959
年4月，由掖县投资建成6座35立方米镁砂煅烧竖窑，于1959年9月起陆续投入生产，
年产镁砂能力6万吨。这6座煅烧竖窑也是采用自然供风，人工破碎矿石，小车推运
矿石和焦炭，人工上料和出窑，烧结成的大块镁砂用大锤砸碎。1960-1978年，先
后进行了一系列技术改造。1978年，生产镁砂65477吨，创历史最高水平。1987年，
已实现了机械鼓风，颚式破碎机破碎大块镁砂，储料仓加箕斗上料，机械自动布料，
打砣机出窑等，取代了大量的人工操作，提高了装备机械化水平。镁砂生产工艺过
程是，将10～150毫米粒级的Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ级菱镁矿与40～70毫米粒级的焦炭交替分
层装入35立方米竖窑内，经1600～1700度高温煅烧即成镁砂。
合成镁质白云石砂煅烧1975年12月，掖县镁矿与冶金工业部洛阳耐火材料研究
所合作研制成功二步煅烧法合成镁质白云石砂。这是国内首次研制开发的新产品，
对菱镁矿开发利用，改变产品结构，提高产品声誉起了决定性作用。这项研制成果
获1978年全国科技大会奖。1977年8月，该产品用于济钢转炉，使炉龄达到1601炉，
突破了当时国内先进水平(唐钢1402炉)，1979年，在济钢13吨转炉再次试用，取得
5070炉的高寿炉龄，耐火材料单耗3.11公斤/吨钢，炉子运行187天，炉役节约价值
近12万元。合成镁质白云石砂研制成功，在国内冶金耐火系统影响很大。1976年10
月12日，山东省革委冶金工业局批准建设年产1万吨规模合成砂车间。1981年11月，
冶金工业部在上海市组织上海宝山钢铁公司耐火材料建设方案讨论会，经广泛讨论，
论证认为：宝山钢铁公司炼钢炉衬用合成镁质白云石砂，由山东掖县镁矿在形成1
.33万吨能力的基础上，立足国内条件，在提高质量和相关的几个方面进行必要的
改造，可以承担任务。1982年3月，冶金工业部同意利用掖县镁矿原有合成镁质白
云石砂生产系统进行改造，提高产品质量，满足宝钢生产需要，确定规模为年产合
成砂1.3万吨。1983年3月7日，冶金工业部批准山东掖县镁矿合成镁质白云石砂生
产系统改造工程，列为宝钢一期工程配套项目，同年11月7日动工建设。改造工程
项目包括菱镁矿选矿车间、轻烧车间、合成车间、煤气站、中心试验室、供热锅炉、
供配电、热工仪表及计量、供排水、通讯、环保等项工程，于1985年9月建成试车。
菱镁矿选矿是国内第一个菱镁矿石浮选厂，生产工艺由原矿石破碎筛分，磨矿
分级，进入浮选工艺，经一粗一扫反浮选，再经一粗一扫正浮选。浮选产品经浓缩、
过滤、干燥后，得菱镁矿精矿，选厂能力年处理原矿量4.7万吨，年产菱镁矿精矿2.
4万吨，中矿758.4吨。菱镁矿精矿是生产高纯镁砂和高纯合成镁质白云石砂的原料。
合成镁质白云石砂的生产工艺特点是经过二步煅烧合成，即预先将菱镁精矿烧
结块或高质量的菱镁矿石、石灰石在1100度低温下一步煅烧，获得具有活性的氧化
镁、氧化钙，然后消化氧化钙、调整氧化镁和氧化钙的百分含量，经磨细、陈化、
混合、成型、干燥，再经1600度左右的高温二步煅烧，即合成为镁质白云石砂。