Genel olarak, yüksek alüminyum içerikli tuğlalar alkali atmosferli fırınlarda kullanılmamalıdır. Çünkü alkali ve asidik ortamda klor da bulunur ve bu klor, kademeli bir şekilde yüksek alüminyum içerikli tuğlaların derin katmanlarına nüfuz ederek refrakter tuğlanın çökmesine neden olur.
Alkali atmosferin aşındırması sonucu yüksek alüminyumlu tuğlada yatay çatlaklar oluşur. Aşındırma, yakıt grisi, yanma gazları ve diğer ürünlerdeki alkali bileşenlerden oluşur. Bu bileşenler, yüksek alüminyumlu tuğladaki cam fazı ve mullit taşı ile reaksiyona girer.
Yüksek alüminyumlu tuğlalar, alkali korozyonuna uğradığında yüzeyde tortu oluşacaktır. Yanan gaz bileşikleri ayrıca nitrat oluşumuna ve yüksek alüminyumlu tuğlaların aralarındaki çökelmeye neden olur; oluşan tortuların reaksiyonu karmaşık yeni bir faz oluşturacaktır. Su içermeyen nitriller oluşan tortu ile temas ettiğinde, buharlaşma karşıtı reaksiyon meydana gelir ve yüksek alüminyumlu tuğlanın çatlamasına veya düşmesine neden olur. Ayrıca, termal korozyon da refrakter tuğla korozyonu için çok ciddidir. Çünkü Fang kuvars, Skywine ve kuvars kristal silikanın aşınmasına neden olur. Ateş tuğlalarının kullanımı, soğuk erişteye göre daha ciddi sonuçlar doğuracaktır.
Silisyum dioksit tuğlalarına verilen hasar da çok ciddidir. Silika, yüksek alüminyumlu tuğlada sıvı fazda çözünür. Erime noktasındaki nitrat ve düşük erime noktalı silisyum taşları büyük miktarda sıvı faz oluşturur. Tuğladaki silika içeriği ne kadar yüksekse, sıvı faz miktarı da o kadar fazla olur. Aşırı sıvı fazlar, yüksek alüminyumlu tuğlaları deforme eder. Silisyum da tuğlalara zarar verir. Serbest silika tüketildiği için, Mo Lai Shi fazı aşınır. Bunun ardından, nitrat ve mullit taşının tepkimesi, yüksek alüminyumlu tuğlanın yıkıcı genleşmesine neden olabilir.
Yüksek alüminyum içerikli tuğlalar, yüksek sıcaklığa ve aşınmaya karşı mükemmel direnç gösterir. Yüksek fırınlar, sıcak hava fırınları ve döner fırınlar gibi çeşitli endüstriyel fırınların astarında yaygın olarak kullanılırlar. Bununla birlikte, alkali atmosferli endüstriyel fırınlarda yüksek alüminyum içerikli tuğlaların kullanımı sınırlıdır.
Yüksek alüminyum içerikli tuğlaların kimyasal özellikleri, onları asidik ortamlara karşı dirençli hale getirir. Bununla birlikte, çimento fırınları veya cam fırınları gibi yüksek alkali ortamlarda, yüksek alüminyum içerikli tuğlalar alkali metal oksitlerle reaksiyona girerek tuğlaların çatlamasına ve parçalanmasına neden olur. Al2O3 tuğlaları ile alkali metal oksitler arasındaki reaksiyon genellikle düşük erime noktasına sahip ve çatlaklardan kolayca akabilen bir alkali alüminosilikat jelinin oluşmasıyla sonuçlanır.
Bu sorunu çözmek için, yüksek alüminyumlu tuğlaların alkali ortamlara karşı direncini artırmak amacıyla çeşitli stratejiler uygulanmıştır. Bir çözüm, yüksek alüminyumlu tuğlalara magnezyum oksit veya spinel eklemektir. Magnezyum oksit veya spinel, alkali metal oksitlerle reaksiyona girerek kararlı spinel fazları oluşturur ve bu da Al2O3 tuğlalarının alkali reaksiyonundan kaynaklanan çatlamaya karşı direncini artırabilir. Başka bir çözüm ise, alkali ortamla doğrudan teması önlemek için yüksek alüminyumlu tuğlaların yüzeyine koruyucu bir kaplama uygulamaktır.
Özetle, yüksek alüminyum içerikli tuğlaların alkali atmosferli endüstriyel fırın astarlarında kullanım alanı sınırlıdır. Al2O3 tuğlalarının alkali ortamlardaki direncini artırmak için, alkali metal oksitlerle zararlı reaksiyonları önlemek amacıyla belirli mineraller veya kaplamalar eklenmesi gereklidir. Potansiyel tehlikeleri azaltmak ve maliyetleri düşürmek için endüstriyel fırın astarı için doğru malzemenin seçilmesi çok önemlidir.
Yayın tarihi: 19 Mayıs 2023
