Nhìn chung, không nên sử dụng gạch chịu lửa hàm lượng nhôm cao trong lò nung có môi trường kiềm. Bởi vì môi trường kiềm và axit cũng chứa clo, nó sẽ thấm sâu vào các lớp của gạch chịu lửa hàm lượng alumina cao theo kiểu gradient, dẫn đến gạch chịu lửa bị vỡ vụn.
Gạch nhôm cao cấp sau khi bị ăn mòn trong môi trường kiềm sẽ xuất hiện các vết nứt ngang. Sự ăn mòn này bao gồm tro nhiên liệu, khí cháy và các thành phần kiềm trong các sản phẩm khác. Các thành phần này phản ứng với pha thủy tinh và đá mullite trong gạch nhôm cao cấp.
Gạch chịu nhiệt hàm lượng nhôm cao bị ăn mòn kiềm sẽ xuất hiện trên bề mặt. Các hợp chất khí khi cháy cũng sẽ tạo ra nitrat, lắng đọng trong các khe hở của gạch chịu nhiệt hàm lượng nhôm cao; phản ứng của các chất lắng đọng này sẽ tạo thành một pha phức tạp mới. Khi các nitril không chứa nước tiếp xúc với các chất lắng đọng này, phản ứng chống bay hơi sẽ xảy ra, khiến gạch chịu nhiệt hàm lượng nhôm cao bị nứt hoặc vỡ. Ngoài ra, ăn mòn nhiệt cũng rất nghiêm trọng đối với gạch chịu nhiệt. Do sự ăn mòn của thạch anh, thạch anh trắng và silica tinh thể thạch anh, việc sử dụng gạch chịu nhiệt sẽ nghiêm trọng hơn so với gạch chịu lạnh thông thường.
Sự hư hại đối với gạch silic dioxide cũng rất nghiêm trọng. Silica hòa tan trong pha lỏng của gạch nhôm cao cấp. Nitrat nóng chảy và đá silic có điểm nóng chảy thấp tạo thành một lượng lớn pha lỏng. Hàm lượng silica trong gạch càng cao thì lượng pha lỏng càng lớn. Lượng pha lỏng dư thừa sẽ làm biến dạng gạch nhôm cao cấp. Silic cũng bị hư hại đối với gạch. Do silica tự do bị tiêu thụ, pha Mo Lai Shi sẽ bị ăn mòn. Sau đó, phản ứng của nitrat và đá mullite có thể gây ra sự giãn nở phá hủy gạch nhôm cao cấp.
Gạch nhôm cao cấp có khả năng chịu nhiệt và mài mòn tuyệt vời. Chúng được sử dụng rộng rãi trong lớp lót của nhiều loại lò công nghiệp khác nhau, chẳng hạn như lò cao, lò hơi nóng và lò quay. Tuy nhiên, trong lò công nghiệp có môi trường kiềm, việc sử dụng gạch nhôm cao cấp bị hạn chế.
Tính chất hóa học của gạch alumina cao giúp chúng chống lại tác động của môi trường axit. Tuy nhiên, trong môi trường kiềm mạnh, chẳng hạn như lò nung xi măng hoặc lò nung thủy tinh, gạch alumina cao sẽ phản ứng với oxit kim loại kiềm, khiến gạch bị nứt và vỡ vụn. Phản ứng giữa gạch Al2O3 và oxit kim loại kiềm thường tạo thành gel aluminosilicat kiềm, có điểm nóng chảy thấp và dễ dàng chảy qua các vết nứt.
Để giải quyết vấn đề này, một số chiến lược đã được áp dụng để cải thiện khả năng chống chịu của gạch nhôm hàm lượng cao đối với môi trường kiềm. Một giải pháp là thêm magiê oxit hoặc spinel vào gạch nhôm hàm lượng cao. Magiê oxit hoặc spinel sẽ phản ứng với các oxit kim loại kiềm để tạo thành các pha spinel ổn định, có thể tăng cường khả năng chống nứt của gạch Al2O3 do phản ứng kiềm gây ra. Một giải pháp khác là phủ một lớp bảo vệ lên bề mặt gạch nhôm hàm lượng cao để ngăn chặn sự tiếp xúc trực tiếp với môi trường kiềm.
Tóm lại, gạch nhôm hàm lượng cao có khả năng ứng dụng hạn chế trong việc lót lò công nghiệp trong môi trường kiềm. Để tăng cường khả năng chống chịu của gạch Al2O3 trong môi trường kiềm, cần phải bổ sung một số khoáng chất hoặc lớp phủ nhất định để tránh các phản ứng có hại với oxit kim loại kiềm. Việc lựa chọn vật liệu phù hợp cho lớp lót lò công nghiệp là rất quan trọng để giảm thiểu rủi ro tiềm ẩn và tiết kiệm chi phí.
Thời gian đăng bài: 19 tháng 5 năm 2023
