Na splošno se opeke z visoko vsebnostjo aluminija ne smejo uporabljati v peči z alkalno atmosfero. Ker alkalni in kisli medij vsebujeta tudi klor, bo ta v obliki gradienta prodrl v globlje plasti opeke z visoko vsebnostjo aluminija, kar bo povzročilo zrušitev ognjevzdržne opeke.
Visokoaluminijasta opeka po eroziji v alkalni atmosferi tvori vodoravne razpoke. Erozija je sestavljena iz sivega goriva, gorečih plinov in alkalnih komponent v drugih izdelkih. Te komponente reagirajo s stekleno fazo in mulitom v visokoaluminijasti opeki.
Na površini se bodo pojavile alkalne korodirane opeke z visoko vsebnostjo aluminija. Zgorevajoče plinske spojine bodo prav tako ustvarile privlačen nitrat, ki se useda v režah med opekami z visoko vsebnostjo aluminija; reakcija nastalih ledenikov bo tvorila kompleksno novo fazo. Ko brezvodni srečni nitrili pridejo v stik z nastalim vagramom, bo prišlo do reakcije proti izhlapevanju, zaradi česar opeka z visoko vsebnostjo aluminija razpoka ali odpade. Poleg tega je toplotna korozija zelo resna za korozijo ognjevzdržnih opek. Zaradi erozije kremena Fang, Skywine in kremenčevega kristalnega silicijevega dioksida bo uporaba ognjevzdržnih ploščic bolj resna kot uporaba hladnih rezancev.
Poškodba opeke zaradi silicijevega dioksida je prav tako zelo resna. Silicijev dioksid se raztopi v tekoči fazi opeke z visoko vsebnostjo aluminija. Taljenje silicijevega nitrata in mulitnih kamnov tvori veliko količino tekoče faze. Višja kot je vsebnost silicijevega dioksida v opeki, večja je količina tekoče faze. Prekomerna tekoča faza bo deformirala opeko z visoko vsebnostjo aluminija. Tudi silicijev dioksid poškoduje opeko. Ker se prosti silicijev dioksid porabi, se faza Mo Lai Shi erodira. Po reakciji silicijevega nitrata in mulita lahko pride do destruktivnega širjenja opeke z visoko vsebnostjo aluminija.
Visokoaluminijaste opeke imajo odlično odpornost na visoke temperature in abrazijo. Široko se uporabljajo pri oblaganju različnih industrijskih peči, kot so plavži, peči na vroč zrak in rotacijske peči. Vendar pa je v industrijskih pečeh z alkalno atmosfero uporaba visokoaluminijevih opek omejena.
Zaradi kemičnih lastnosti so opeke z visoko vsebnostjo aluminijevega oksida odporne na učinke kislega okolja. Vendar pa v zelo alkalnem okolju, kot so cementne ali steklarske peči, opeke z visoko vsebnostjo aluminija reagirajo z alkalijskimi kovinskimi oksidi, zaradi česar opeke razpokajo in razpadejo. Reakcija med opekami Al2O3 in alkalijskimi kovinskimi oksidi običajno povzroči nastanek alkalijskega aluminosilikatnega gela, ki ima nizko tališče in zlahka teče skozi razpoke.
Za rešitev te težave je bilo uporabljenih več strategij za izboljšanje odpornosti opek z visoko vsebnostjo aluminija na alkalno okolje. Ena od rešitev je dodajanje magnezijevega oksida ali spinela opekam z visoko vsebnostjo aluminijevega oksida. Magnezijev oksid ali spinel bosta reagirala z alkalijskimi kovinskimi oksidi in tvorila stabilne spinelne faze, ki lahko povečajo odpornost opek Al2O3 na razpoke, ki jih povzroči alkalna reakcija. Druga rešitev je nanos zaščitnega premaza na površino opek z visoko vsebnostjo aluminijevega oksida, da se prepreči neposreden stik z alkalnim okoljem.
Skratka, opeke z visoko vsebnostjo aluminija imajo omejeno uporabnost v oblogah industrijskih peči v alkalni atmosferi. Za povečanje odpornosti opek Al2O3 v alkalnih okoljih je treba dodati določene minerale ali premaze, da se preprečijo škodljive reakcije z alkalijskimi kovinskimi oksidi. Ključnega pomena je izbrati pravi material za obloge industrijskih peči, da se zmanjšajo morebitne nevarnosti in prihranijo stroški.
Čas objave: 19. maj 2023
