Γενικά, τα τούβλα υψηλής περιεκτικότητας σε αλουμίνιο δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται σε φούρνο αλκαλικής ατμόσφαιρας. Επειδή το αλκαλικό και όξινο μέσο περιέχουν επίσης χλώριο, αυτό θα διεισδύσει στα βαθιά στρώματα των τούβλων υψηλής περιεκτικότητας σε αλουμίνα με τη μορφή κλίσης, γεγονός που θα προκαλέσει την κατάρρευση του πυρίμαχου τούβλου.
Το τούβλο υψηλής περιεκτικότητας σε αλουμίνιο μετά τη διάβρωση της αλκαλικής ατμόσφαιρας είναι οριζόντιες ρωγμές. Η διάβρωση αποτελείται από γκρι καύσιμο, καύσιμα αέρια και αλκαλικά συστατικά σε άλλα προϊόντα. Αυτά τα συστατικά αντιδρούν με τη φάση γυαλιού και την πέτρα μουλίτη στο τούβλο υψηλής περιεκτικότητας σε αλουμίνιο.
Τα τούβλα υψηλής περιεκτικότητας σε αλουμίνιο που έχουν υποστεί αλκαλική διάβρωση θα εμφανιστούν στην επιφάνεια. Οι καμένες ενώσεις αερίων θα δημιουργήσουν επίσης νιτρικά άλατα, ιζηματογένεση στο κενό των τούβλων υψηλής περιεκτικότητας σε αλουμίνιο. Η αντίδραση των δημιουργούμενων παγετώνων θα σχηματίσει μια σύνθετη νέα φάση. Όταν τα νιτρίλια χωρίς νερό έρθουν σε επαφή με το δημιουργούμενο βάγραμμα, θα συμβεί η αντίδραση αντι-εξάτμισης, προκαλώντας ράγισμα ή πτώση του τούβλου υψηλής περιεκτικότητας σε αλουμίνιο. Επιπλέον, η θερμική διάβρωση είναι επίσης πολύ σοβαρή για τη διάβρωση των πυρίμαχων τούβλων. Λόγω της διάβρωσης του χαλαζία Fang, του Skywine και του κρυσταλλικού πυριτίου χαλαζία. Η χρήση πλακιδίων πυρίμαχου υλικού θα είναι πιο σοβαρή από τα κρύα noodles.
Η ζημιά στα τούβλα από το διοξείδιο του πυριτίου είναι επίσης πολύ σοβαρή. Το πυρίτιο διαλύεται στην υγρή φάση των τούβλων υψηλής περιεκτικότητας σε αλουμίνιο. Το τήγμα των νιτρικών ιόντων και οι πέτρες πυριτίου χαμηλού σημείου τήξης σχηματίζουν μεγάλη ποσότητα υγρής φάσης. Όσο υψηλότερη είναι η περιεκτικότητα σε πυρίτιο στο τούβλο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα υγρής φάσης. Η υπερβολική ποσότητα υγρών φάσεων θα παραμορφώσει τα τούβλα υψηλής περιεκτικότητας σε αλουμίνιο. Το πυρίτιο πυριτίου καταστρέφει επίσης τα τούβλα. Επειδή καταναλώνεται το ελεύθερο πυρίτιο, η φάση Mo Lai Shi θα διαβρωθεί. Μετά την αντίδραση του λεπτού νιτρικού ιόντος και της πέτρας μουλίτη μπορεί να προκαλέσει καταστροφική διαστολή των τούβλων υψηλής περιεκτικότητας σε αλουμίνιο.
Τα τούβλα υψηλής περιεκτικότητας σε αλουμίνιο έχουν εξαιρετική αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες και τριβή. Χρησιμοποιούνται ευρέως στην επένδυση διαφόρων βιομηχανικών κλιβάνων, όπως υψικάμινοι, κλιβάνοι θερμού αέρα και περιστροφικοί κλιβάνοι. Ωστόσο, σε βιομηχανικούς κλιβάνους αλκαλικής ατμόσφαιρας, η χρήση τούβλων υψηλής περιεκτικότητας σε αλουμίνα είναι περιορισμένη.
Οι χημικές ιδιότητες των τούβλων υψηλής περιεκτικότητας σε αλουμίνα τα καθιστούν ανθεκτικά στις επιδράσεις όξινων περιβαλλόντων. Ωστόσο, σε ένα έντονα αλκαλικό περιβάλλον, όπως οι τσιμεντοβιομηχανίες ή οι υαλοβάμβακες, τα τούβλα υψηλής περιεκτικότητας σε αλουμίνιο θα αντιδράσουν με οξείδια αλκαλικών μετάλλων, προκαλώντας ρωγμές και αποσύνθεση των τούβλων. Η αντίδραση μεταξύ των τούβλων Al2O3 και των οξειδίων αλκαλικών μετάλλων συνήθως οδηγεί στο σχηματισμό ενός αλκαλικού αργιλοπυριτικού πηκτώματος, το οποίο έχει χαμηλό σημείο τήξης και μπορεί εύκολα να ρέει μέσα από τις ρωγμές.
Για την επίλυση αυτού του προβλήματος, έχουν εφαρμοστεί αρκετές στρατηγικές για τη βελτίωση της αντοχής των τούβλων υψηλής περιεκτικότητας σε αλκαλικά περιβάλλοντα. Μια λύση είναι η προσθήκη μαγνησίας ή σπινελίου στα τούβλα υψηλής περιεκτικότητας σε αλουμίνα. Η μαγνησία ή το σπινέλιο θα αντιδράσει με τα οξείδια των αλκαλιμετάλλων για να σχηματίσει σταθερές φάσεις σπινελίου, οι οποίες μπορούν να ενισχύσουν την αντοχή των τούβλων Al2O3 στις ρωγμές που προκαλούνται από την αλκαλική αντίδραση. Μια άλλη λύση είναι η εφαρμογή μιας προστατευτικής επίστρωσης στην επιφάνεια των τούβλων υψηλής περιεκτικότητας σε αλουμίνα για να αποφευχθεί η άμεση επαφή με το αλκαλικό περιβάλλον.
Συνοπτικά, τα τούβλα υψηλής ποιότητας αλουμινίου έχουν περιορισμένη εφαρμογή στην επένδυση βιομηχανικών κλιβάνων σε αλκαλική ατμόσφαιρα. Για την ενίσχυση της αντοχής των τούβλων Al2O3 σε αλκαλικά περιβάλλοντα, είναι απαραίτητο να προστεθούν ορισμένα μέταλλα ή επιστρώσεις για την αποφυγή επιβλαβών αντιδράσεων με οξείδια αλκαλικών μετάλλων. Είναι ζωτικής σημασίας να επιλέξετε το σωστό υλικό για την επένδυση βιομηχανικών κλιβάνων για να μειώσετε τους πιθανούς κινδύνους και να εξοικονομήσετε κόστος.
Ώρα δημοσίευσης: 19 Μαΐου 2023
