Generelt bør ikke høyaluminiumstein brukes i ovner med alkalisk atmosfære. Fordi det alkaliske og sure mediet også inneholder klor, vil det trenge inn i de dype lagene av høyaluminiumoksidstein i form av gradienter, noe som vil føre til at den ildfaste steinen kollapser.
Høyaluminiumstein har oppstått i horisontale sprekker etter erosjon i den alkaliske atmosfæren. Erosjonen består av brenselgrå, brennbare gasser og alkaliske komponenter i andre produkter. Disse komponentene reagerer med glassfasen og mullittsteinen i høyaluminiumsteinen.
Høyaluminiumstein som er korrodert alkalisk vil dukke opp på overflaten. Brennende gassforbindelser vil også generere lokkenitrat, sedimentasjon i gapet i høyaluminiumstein. Reaksjonen fra de genererte isbreene vil danne en kompleks ny fase. Når de vannfrie nitrilene er i kontakt med det genererte vagrammet, vil det oppstå en anti-fordampningsreaksjon, noe som fører til at høyaluminiumsteinen sprekker eller faller av. I tillegg er termisk korrosjon også svært alvorlig for ildfast mursteinskorrosjon. På grunn av erosjon av Fang-kvarts, Skywine og kvartskrystallkisel, vil bruk av ildfaste fliser være mer alvorlig enn kalde nudler.
Skadene på mursteinene forårsaket av silisiumdioksid er også svært alvorlige. Silisiumdioksidet løses opp i flytende fase av murstein med høyt aluminiuminnhold. Det smeltende nitratet og silisiumsteinene med lavt smeltepunkt danner en stor mengde flytende fase. Jo høyere silisiuminnhold i mursteinen er, desto større er mengden flytende fase. For mye flytende faser vil deformere murstein med høyt aluminiuminnhold. Silisium skader også murstein. Fordi den frie silisiumdioksiden forbrukes, vil Mo Lai Shi-fasen bli erodert. Etter reaksjonen mellom nitratet og mullittsteinen kan det føre til destruktiv ekspansjon av mursteinen med høyt aluminiuminnhold.
Høyaluminiumstein har utmerket motstand mot høy temperatur og slitasje. De er mye brukt i foringen av ulike industrielle ovner, som masovner, varmluftsovner og roterovner. Imidlertid er bruken av høyaluminiumstein begrenset i industrielle ovner med alkalisk atmosfære.
De kjemiske egenskapene til høyaluminiumoksidstein gjør at de motstår effekten av sure miljøer. I et svært alkalisk miljø, som sementovner eller glassovner, vil imidlertid høyaluminiumstein reagere med alkalimetalloksider, noe som fører til at steinene sprekker og går i oppløsning. Reaksjonen mellom Al₂O₃-steinene og alkalimetalloksidene resulterer vanligvis i dannelsen av en alkalialuminiumsilikatgel, som har et lavt smeltepunkt og lett kan strømme gjennom sprekkene.
For å løse dette problemet har flere strategier blitt brukt for å forbedre motstanden til høyaluminiumstein mot alkaliske miljøer. Én løsning er å tilsette magnesia eller spinell til høyaluminiumoksidsteinene. Magnesiaen eller spinellen vil reagere med alkalimetalloksidene for å danne stabile spinellfaser, noe som kan øke motstanden til Al₂O₃-steinene mot sprekkdannelser forårsaket av alkalireaksjoner. En annen løsning er å påføre et beskyttende belegg på overflaten av høyaluminiumoksidsteinene for å forhindre direkte kontakt med det alkaliske miljøet.
Oppsummert har høyaluminiumstein begrenset anvendelighet i industriell ovnskledning med alkalisk atmosfære. For å forbedre motstanden til Al2O3-stein i alkaliske miljøer er det nødvendig å tilsette visse mineraler eller belegg for å unngå skadelige reaksjoner med alkalimetalloksider. Det er avgjørende å velge riktig materiale for industriell ovnskledning for å redusere potensielle farer og spare kostnader.
Publisert: 19. mai 2023
