Over het algemeen mogen bakstenen met een hoog aluminiumgehalte niet in een oven met een alkalische atmosfeer worden gebruikt. Omdat het alkalische en zure medium ook chloor bevat, zal het de diepere lagen van bakstenen met een hoog aluminiumgehalte in de vorm van een gradiënt binnendringen, waardoor de vuurvaste steen zal instorten.
De steen met een hoog aluminiumgehalte vormt na erosie van de alkalische atmosfeer horizontale scheuren. De erosie bestaat uit brandstofgrijs, verbrandingsgassen en alkalische componenten in andere producten. Deze componenten reageren met de glasfase en mullietsteen in de steen met een hoog aluminiumgehalte.
Bakstenen met een hoog aluminiumgehalte die alkalisch gecorrodeerd zijn, zullen aan het oppervlak verschijnen. Brandende gasverbindingen zullen ook loknitraat genereren, sedimentatie in de spleet van de bakstenen met een hoog aluminiumgehalte; de reactie van de gegenereerde gletsjers zal een complexe nieuwe fase vormen. Wanneer de watervrije lucky nitrilen in contact komen met het gegenereerde vagram, zal de anti-vaporisatiereactie plaatsvinden, waardoor de bakstenen met een hoog aluminiumgehalte barsten of vallen. Daarnaast is thermische corrosie ook zeer ernstig voor corrosie van vuurvaste bakstenen. Dit komt door de erosie van Fang kwarts, Skywine en kwartskristalsilica. Het gebruik van vuurvaste tegels zal gevaarlijker zijn dan koude noedels.
De schade aan de stenen door siliciumdioxide is ook zeer ernstig. De silica is opgelost in de vloeibare fase van een steen met een hoog aluminiumgehalte. Het smeltende silicanitraat en de siliciumstenen met een laag smeltpunt vormen een grote hoeveelheid vloeibare fase. Hoe hoger het silicagehalte in de steen, hoe groter de hoeveelheid vloeibare fase. Overmatige vloeibare fasen zullen stenen met een hoog aluminiumgehalte vervormen. Silicium tast ook stenen aan. Omdat de vrije silica wordt verbruikt, zal de Mo Lai Shi-fase eroderen. De reactie van het silicanitraat en de mullietsteen kan vervolgens een destructieve uitzetting van de steen met een hoog aluminiumgehalte veroorzaken.
Bakstenen met een hoog aluminiumgehalte zijn uitstekend bestand tegen hoge temperaturen en slijtage. Ze worden veel gebruikt in de bekleding van diverse industriële ovens, zoals hoogovens, heteluchtovens en draaiovens. In industriële ovens met een alkalische atmosfeer is het gebruik van bakstenen met een hoog aluminiumgehalte echter beperkt.
De chemische eigenschappen van bakstenen met een hoog aluminiumgehalte maken ze bestand tegen de effecten van zure omgevingen. In een sterk alkalische omgeving, zoals cement- of glasovens, reageren bakstenen met een hoog aluminiumgehalte echter met alkalimetaaloxiden, waardoor de stenen barsten en uiteenvallen. De reactie tussen de Al2O3-stenen en de alkalimetaaloxiden resulteert meestal in de vorming van een alkali-aluminosilicaatgel, die een laag smeltpunt heeft en gemakkelijk door de scheuren kan vloeien.
Om dit probleem op te lossen, zijn verschillende strategieën toegepast om de weerstand van aluminiumhoudende stenen tegen alkalische omgevingen te verbeteren. Eén oplossing is het toevoegen van magnesiumoxide of spinel aan de stenen met een hoog aluminiumgehalte. Het magnesiumoxide of spinel reageert met de alkalimetaaloxiden om stabiele spinelfasen te vormen, wat de weerstand van Al2O3-stenen tegen scheurvorming door alkalische reacties kan verbeteren. Een andere oplossing is het aanbrengen van een beschermende coating op het oppervlak van de stenen met een hoog aluminiumgehalte om direct contact met de alkalische omgeving te voorkomen.
Kortom, bakstenen met een hoog aluminiumgehalte hebben een beperkte toepasbaarheid in de bekleding van industriële ovens met een alkalische atmosfeer. Om de weerstand van Al2O3-stenen in alkalische omgevingen te verbeteren, is het noodzakelijk om bepaalde mineralen of coatings toe te voegen om schadelijke reacties met alkalimetaaloxiden te voorkomen. Het is cruciaal om het juiste materiaal te kiezen voor de bekleding van industriële ovens om potentiële gevaren te verminderen en kosten te besparen.
Geplaatst op: 19 mei 2023
