一般的に、高アルミナ質レンガはアルカリ雰囲気炉には使用しないでください。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、高アルミナ質レンガの深層部に勾配状に浸透し、耐火レンガの崩壊を引き起こします。
アルカリ雰囲気による侵食を受けた高アルミニウム煉瓦には、水平方向のひび割れが発生します。侵食は、燃料灰、燃焼ガス、および他の製品に含まれるアルカリ成分によって構成され、これらの成分が高アルミニウム煉瓦内のガラス相およびムライト石と反応します。
高アルミニウムレンガは表面にアルカリ腐食を起こします。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します。生成された氷河の反応は複雑な新相を形成します。生成された蒸発物と無水ニトリルが接触すると、蒸発防止反応が起こり、高アルミニウムレンガに亀裂や脱落を引き起こします。さらに、耐火レンガの腐食は熱腐食も非常に深刻です。これは、方石英、天灰石、石英結晶シリカの侵食によるものです。耐火タイルの使用は、冷麺よりも深刻な問題となります。
二酸化ケイ素によるレンガへのダメージも深刻です。シリカは高アルミニウムレンガの液相に溶解します。融解した硝酸塩と低融点のムライト石は、多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。二酸化ケイ素もレンガにダメージを与えます。遊離シリカが消費されると、摩砕石相が侵食されます。硝酸塩とムライト石の反応後、高アルミニウムレンガは破壊的な膨張を引き起こす可能性があります。
高アルミニウム質煉瓦は耐高温性と耐摩耗性に優れており、高炉、熱風炉、ロータリーキルンなど、様々な工業炉のライニング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、高アルミナ質煉瓦の使用は制限されています。
高アルミナ質レンガは化学的性質上、酸性環境への耐性があります。しかし、セメント窯やガラス窯などの高アルカリ性環境では、高アルミニウム質レンガはアルカリ金属酸化物と反応し、ひび割れや崩壊を引き起こします。Al2O3レンガとアルカリ金属酸化物の反応により、通常、融点が低いアルカリアルミノシリケートゲルが形成され、ひび割れを容易に通過できます。
この問題を解決するため、高アルミニウム煉瓦のアルカリ環境耐性を向上させるためのいくつかの戦略が採用されてきました。一つの解決策は、高アルミナ煉瓦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、Al2O3煉瓦のアルカリ反応による割れに対する耐性を高めます。もう一つの解決策は、高アルミナ煉瓦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、高アルミニウム含有煉瓦はアルカリ性雰囲気の工業炉ライニングへの適用範囲が限られています。アルカリ性環境におけるAl2O3煉瓦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防ぐため、特定の鉱物やコーティング剤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、工業炉ライニングに適した材料を選択することが不可欠です。
投稿日時: 2023年5月19日
