一般的に、高アルミナレンガはアルカリ雰囲気炉では使用すべきではありません。アルカリ性および酸性媒体には塩素も含まれているため、高アルミナレンガの深層部に濃度勾配を伴って浸透し、耐火レンガの崩壊を引き起こす可能性があります。
アルカリ性雰囲気による浸食を受けた高アルミニウムレンガには、水平方向の亀裂が生じる。浸食の原因は、燃料灰、燃焼ガス、その他の生成物中のアルカリ成分である。これらの成分は、高アルミニウムレンガ中のガラス相およびムライト石と反応する。
アルカリ腐食を起こした高アルミニウムレンガの表面には、腐食が現れる。燃焼ガス化合物は硝酸塩も生成し、高アルミニウムレンガの隙間に沈殿する。生成された氷の反応により、複雑な新しい相が形成される。無水ニトリルが生成された硝酸塩と接触すると、抗蒸発反応が起こり、高アルミニウムレンガにひび割れや脱落が生じる。さらに、耐火レンガの腐食には熱腐食も非常に深刻である。これは、ファン石英、スカイワイン、石英結晶シリカの侵食によるものである。耐火タイルの使用は、冷麺よりも深刻である。
二酸化ケイ素によるレンガの損傷も非常に深刻です。シリカは高アルミニウムレンガの液相に溶解します。溶融した硝酸塩と低融点のケイ素石は大量の液相を形成します。レンガ中のシリカ含有量が高いほど、液相の量も多くなります。過剰な液相は高アルミニウムレンガを変形させます。ケイ素もレンガを損傷します。遊離シリカが消費されるため、Mo Lai Shi相が侵食されます。その後、硝酸塩とムライト石の反応により、高アルミニウムレンガの破壊的な膨張を引き起こす可能性があります。
高アルミナレンガは、高温耐性および耐摩耗性に優れています。高炉、熱風炉、回転窯など、様々な工業炉の炉内張り材として広く使用されています。しかし、アルカリ雰囲気の工業炉では、高アルミナレンガの使用は制限されます。
高アルミナレンガは、その化学的性質により酸性環境の影響を受けにくい。しかし、セメント窯やガラス炉のような高アルカリ性環境では、高アルミナレンガはアルカリ金属酸化物と反応し、レンガにひび割れや崩壊を引き起こす。Al2O3レンガとアルカリ金属酸化物の反応によって、通常はアルカリアルミノケイ酸塩ゲルが形成される。このゲルは融点が低く、ひび割れを容易に通過してしまう。
この問題を解決するために、高アルミナレンガのアルカリ環境に対する耐性を向上させるためのいくつかの戦略が適用されてきました。1つの解決策は、高アルミナレンガにマグネシアまたはスピネルを添加することです。マグネシアまたはスピネルはアルカリ金属酸化物と反応して安定したスピネル相を形成し、アルカリ反応によるひび割れに対するAl2O3レンガの耐性を高めることができます。もう1つの解決策は、高アルミナレンガの表面に保護コーティングを施し、アルカリ環境との直接接触を防ぐことです。
要約すると、高アルミニウムレンガはアルカリ雰囲気の工業炉内張りには適用範囲が限られています。アルカリ環境におけるAl2O3レンガの耐性を高めるには、アルカリ金属酸化物との有害な反応を避けるために、特定の鉱物やコーティングを添加する必要があります。潜在的な危険性を低減し、コストを削減するためには、工業炉内張りに適した材料を選択することが非常に重要です。
投稿日時：2023年5月19日
