دلیل اصلی برای گسترش این نسوزها، مسائل زیست محیطی نسوزهای منیزیت کرومیتی و ممنوعیت استفاده از آنها درکشورهای پیشرفته بوده است. از طرف دیگر خواص جالب حرارتی، مکانیکی و شیمیائی این آجرها باعث گسترش روز افزون آنها شده است. این نسوزها به طور کلی به دو گروه تقسیم می شوند، در نوع اول، تشکیل اسپینل در اثر واکنش ذرات آلومینا با MgO در هنگام پخت آجر رخ می دهد. این نسوزها حاوی حدود ۳ تا ۸% آلومینا، ۱ تا ۲% اکسید کلسیم و ۱ تا ۴% سیلیس می باشد. در نوع دوم اسپینل (MgAL۲ O۴) از پیش تهیه شده به منیزیت زنیتر شده اضافه می شود. این آجرها معمولاً ۱۰ تا ۱۵% اکسید آلومینیوم و ۸۰ تا ۹۰ درصد اکسید منیزیم داشته و مقدار کل ناخالصی های سیلیس، اکسید آهن و اکسید کلسیم آن کمتر از ۲% می باشد. تقسیم بندی دیگر نسوزهای منیزیت ـ اسپینل، بر حسب نوع منیزیت استفاده شده می باشد. در صورتی که از منیزیت طبیعی استفاده شود به آن خانواده معمولی (Standard) و در صورتی که از منیزیت مصنوعی استفاده شود به آن عالی (Super) اطلاق می گردد. در سال های اخیر بیشتر تولیدکنندگان تمایل به تولید نوع عالی دارند. برای تهیه اسپینل در آجرهای نوع دوم، منیزیا و آلومینیا به نسبت وزنی ۷۱.۸ / ۲۸.۲ درصد، پس از مخلوط شدن و قالب گیری در ۱۶۵۰ْc در اتمسفر اکسیدی حرارت داده می شوند. انتخاب آلومینا و دانه بندی آن مهم است. هر قدر آلومینا فعال تر باشد (مثلاً نوع x در مقایسه با x) و هر قدر ریزدانه تر باشد، محصول اسپینل در زمان کمتر ساخته می شود. د رصورتی که از مواد اولیه دیگر آلومینادار استفاده شود، ناخالصی های آن و خصوصاً مقدار سیلیس بایستی کم باشد باید توجه داشته باشیم که نقطه ذوب اسپینل ۲۱۰۰، آلومینا ۲۰۰۰، MgO ۲۸۰۰ْc و بنابراین افزایش زیاد اسپینل باعث کاهش خواص نسوزندگی آن می شود. برای ساخت آجرهای منیزیت ـ اسپینلی، منیزیا و اسپینل به نسبت حدوداً ۱۵/۸۵ پس از هر دانه بندی مخلوط و پس از پرس کردن در حوالی ۱۶۵۰ْcتا ۱۷۵۰ْc پخته می شوند. در هنگام جوش خوردن ذرات اسپینل (MgAL۲ O۴) و منیزیا (MgO) به علت تفاوت ضریب انبساط حرارتی و ضریب الا سیستیه این ماده، در مرز مشترک ترک های ظریف به صورت محیطی در دور ذرات اسپینل ایجاد می شود. همین عامل باعث افزایش انعطاف پذیری آجر و افزایش استحکام مکانیکی آن می گردد. در حقیقت رشدترک های ایجاد شده در ریز ساختار آنها حساس هستند و ضعف مکانیکی آنها نیاشی از همین مشکل می باشد. حال اگر عواغمل منحرف کننده ترک (نظیر ذره اسپینل) در داخل ریز ساختار آجر باشند، مسیر ترک به محض رسیدن به آن اجباراً منحرف می شود و در نتیجه ترک نمی تواند آن قدر افزایش طول پیدا کند تا حجم را به شکست زودرس مواجه سازد. شرط مفید بودن ذرات اسپینل در داخل آجر، توزیع و اندازه مناسب آنهاست. عدم توزیع ذرات اسپینل در داخل آجر، در باز دارندگی گسترش ترک مؤثر نبوده و آجر به شدت شکننده می شود. در آجرهای منیزیت ـ اسپینل، ذرات اسپینل در انداه های ۱ تا ۳mm و منیزیا در دو جزء ۱ تا ۳mm و زیر یک ۱mm وجود دارند. مکانیزم افزایش استحکام به این ترتیب است که تشکیل اسپینل چون با افزایش حجم حدود ۵ تا ۸% همراه است، در حین به وجود آمدن ذرات اسپینل، ماتریس (ذرات زیر یک میلیمتر منیزیا و مقدار کمی هم فازهای ناشی از ناخالصی های منیزیا و اسپینل) اطراف، اجباراً تحت تنش فشاری قرار می گیرد در تئوری شکست سرامیک ها این بحث کاملاً جا افتاده است که اگر یک بدنه سرامیکی نظیر همین آجر نسوز تحت فشار باشد، استحکام آن افزایش می یابد. چون در واقع نیروئی که باعث شکست ماده می شود، اول بایستی بر تنش فشاری غلبه کند تا بتواند سرانجام باعث شکست ماده شود. مزیت اصلی آجرهای منیزیت ـ اسپینلی بر منیزیت ـ کرومیتی از نظر خواص در پایداری شیمیائی فوق العاده این نوع آجرهاست. خوردگی توسط حمله املاح، بسیار کمتر از آسیب پذیری نسوزهای منیزیت ـ کرومیتی بوده و اثر مخرب اکسیداسیون و احیاء بر این آجرها استعداد پوشش پذیری و انعطاف پذیری کمتری دارند. به هر حال دلیل اصلی پیشرفت آنها در کشورهای صنعتی ،سفتی آجرهای منیزیت ـ کرومیتی به دلایل مشکلات زیست محیطی بوده است. امروزه این آجرها تحت عنوان آجرهای بدون کروم نیز ارائه می گردند. طبیعی است برای شرایط سخت باید انواع آجرهای عالی را انتخاب نمود. ارزیابی شرایط سخت بستگی به مجموعه عوامل اپراتوری، سوخت، خوراک کوره، طراحی کوره، مکانیک کوره و غیره دارد. مثلاً در صورتی که وضعیت مواد کوره و سوخت کوره طوری باشد که امکان تشکیل بخارات را زیاد کرده و قدرت خوردگی ترکیب مذاب کلینکر را افزایش دهد، استفاده از آجرهای منیزیت ـ اسپینلی در دستور کار قرار می گیرد. واقعیت این است که هنوز آجرهای منیزیت ـ اسپینلی انعطاف پذیری کافی را مانند منیزیت ـ کرومیتی در مقابل تغییرات ندارند.
