โดยทั่วไปแล้ว ไม่ควรใช้อิฐที่มีอะลูมิเนียมสูงในเตาเผาที่มีบรรยากาศเป็นด่าง เนื่องจากในสภาวะที่เป็นด่างและกรดนั้นมีคลอรีนอยู่ด้วย ซึ่งจะแทรกซึมเข้าไปในชั้นลึกของอิฐที่มีอะลูมิเนียมสูงในลักษณะไล่ระดับ ทำให้อิฐทนไฟพังทลายลง
อิฐอะลูมิเนียมสูงหลังจากถูกกัดกร่อนจากบรรยากาศด่างจะมีรอยแตกตามแนวนอน การกัดกร่อนประกอบด้วยเชื้อเพลิงสีเทา ก๊าซจากการเผาไหม้ และส่วนประกอบด่างในผลิตภัณฑ์อื่นๆ ส่วนประกอบเหล่านี้ทำปฏิกิริยากับเฟสแก้วและหินมัลไลต์ในอิฐอะลูมิเนียมสูง
อิฐอะลูมิเนียมสูงที่ถูกกัดกร่อนด้วยด่างจะปรากฏบนพื้นผิว สารประกอบก๊าซจากการเผาไหม้จะสร้างไนเตรตและตะกอนในช่องว่างของอิฐอะลูมิเนียมสูง ปฏิกิริยาของไนเตรตที่เกิดขึ้นจะก่อให้เกิดเฟสใหม่ที่ซับซ้อน เมื่อไนเตรตที่ปราศจากน้ำสัมผัสกับไนเตรตที่เกิดขึ้น ปฏิกิริยาต่อต้านการระเหยจะเกิดขึ้น ทำให้อิฐอะลูมิเนียมสูงแตกหรือหลุดร่วง นอกจากนี้ การกัดกร่อนจากความร้อนยังร้ายแรงมากสำหรับการกัดกร่อนของอิฐทนไฟ เนื่องจากมีการกัดกร่อนของควอตซ์ สกายไวน์ และซิลิกาผลึกควอตซ์ การใช้งานอิฐทนไฟจึงร้ายแรงกว่าการใช้งานทั่วไป
ความเสียหายต่ออิฐที่มีซิลิคอนไดออกไซด์นั้นร้ายแรงมากเช่นกัน ซิลิกาจะละลายในอิฐอะลูมิเนียมสูงในรูปของเหลว ไนเตรตที่หลอมเหลวและหินซิลิคอนที่มีจุดหลอมเหลวต่ำจะก่อตัวเป็นของเหลวปริมาณมาก ยิ่งปริมาณซิลิกาในอิฐสูงเท่าไร ปริมาณของเหลวก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ของเหลวที่มากเกินไปจะทำให้อิฐอะลูมิเนียมสูงเสียรูป ซิลิคอนเองก็ได้รับความเสียหายต่ออิฐเช่นกัน เนื่องจากซิลิกาอิสระถูกใช้ไป เฟสโมไลชิจะถูกกัดกร่อน หลังจากนั้นไนเตรตและหินมัลไลต์จะทำปฏิกิริยากัน ทำให้เกิดการขยายตัวอย่างรุนแรงของอิฐอะลูมิเนียมสูง
อิฐอลูมินาสูงมีคุณสมบัติทนทานต่ออุณหภูมิสูงและการสึกหรอได้ดีเยี่ยม จึงนิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในการบุผนังเตาอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น เตาหลอมเหล็ก เตาลมร้อน และเตาเผาแบบหมุน อย่างไรก็ตาม การใช้งานอิฐอลูมินาสูงในเตาอุตสาหกรรมที่มีบรรยากาศเป็นด่างนั้นมีข้อจำกัด
คุณสมบัติทางเคมีของอิฐอลูมินาสูงทำให้ทนต่อสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดได้ดี อย่างไรก็ตาม ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างสูง เช่น เตาเผาปูนซีเมนต์หรือเตาหลอมแก้ว อิฐอลูมินาสูงจะทำปฏิกิริยากับออกไซด์ของโลหะอัลคาไล ทำให้เกิดรอยแตกและผุพัง ปฏิกิริยาระหว่างอิฐ Al2O3 กับออกไซด์ของโลหะอัลคาไลมักส่งผลให้เกิดเจลอะลูมิโนซิลิเกตอัลคาไล ซึ่งมีจุดหลอมเหลวต่ำและสามารถไหลผ่านรอยแตกได้ง่าย
เพื่อแก้ปัญหานี้ มีการนำกลยุทธ์หลายอย่างมาใช้เพื่อปรับปรุงความทนทานของอิฐอะลูมิเนียมสูงต่อสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง วิธีหนึ่งคือการเติมแมกนีเซียหรือสปิเนลลงในอิฐอะลูมิเนียมสูง แมกนีเซียหรือสปิเนลจะทำปฏิกิริยากับออกไซด์ของโลหะอัลคาไลเพื่อสร้างเฟสสปิเนลที่เสถียร ซึ่งสามารถเพิ่มความทนทานของอิฐ Al2O3 ต่อการแตกร้าวที่เกิดจากปฏิกิริยาของด่างได้ อีกวิธีหนึ่งคือการเคลือบสารป้องกันบนพื้นผิวของอิฐอะลูมิเนียมสูงเพื่อป้องกันการสัมผัสโดยตรงกับสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง
โดยสรุปแล้ว อิฐอลูมิเนียมที่มีปริมาณสูงมีข้อจำกัดในการใช้งานสำหรับการบุเตาเผาอุตสาหกรรมในบรรยากาศด่าง เพื่อเพิ่มความทนทานของอิฐ Al2O3 ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง จำเป็นต้องเติมแร่ธาตุหรือสารเคลือบบางชนิดเพื่อหลีกเลี่ยงปฏิกิริยาที่เป็นอันตรายกับออกไซด์ของโลหะอัลคาไลน์ การเลือกวัสดุที่เหมาะสมสำหรับการบุเตาเผาอุตสาหกรรมเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการลดอันตรายที่อาจเกิดขึ้นและประหยัดต้นทุน
วันที่เผยแพร่: 19 พฤษภาคม 2023
