En general, no se deben usar ladrillos con alto contenido de aluminio en hornos de atmósfera alcalina. Debido a que el medio alcalino y ácido también contiene cloro, este penetrará en las capas profundas de los ladrillos de alta alúmina en forma de gradiente, lo que provocará el colapso del ladrillo refractario.
Tras la erosión causada por la atmósfera alcalina, el ladrillo de alto contenido de aluminio presenta grietas horizontales. Esta erosión se compone de residuos de combustible, gases de combustión y componentes alcalinos presentes en otros productos. Dichos componentes reaccionan con la fase vítrea y la mullita del ladrillo.
Los ladrillos de alto contenido de aluminio corroídos por álcalis presentarán una superficie. Los compuestos de gas en combustión también generarán nitratos, que se sedimentarán en el espacio entre los ladrillos de alto contenido de aluminio; la reacción de los glaciares generados formará una nueva fase compleja. Cuando los nitrilos libres de agua entren en contacto con el vagrama generado, se producirá una reacción de antivaporización, lo que provocará que el ladrillo de alto contenido de aluminio se agriete o se desprenda. Además, la corrosión térmica también es muy grave para la corrosión de ladrillos refractarios. Debido a la erosión del cuarzo Fang, Skywine y la sílice cristalina de cuarzo, el uso de baldosas refractarias será más grave que el de fideos fríos.
El daño a los ladrillos de dióxido de silicio también es muy grave. La sílice se disuelve en la fase líquida del ladrillo de alto contenido de aluminio. El nitrato libre de sodio y las piedras de silicio de bajo punto de fusión forman una gran cantidad de fase líquida. Cuanto mayor sea el contenido de sílice en el ladrillo, mayor será la cantidad de fase líquida. El exceso de fases líquidas deformará los ladrillos de alto contenido de aluminio. El silicio también daña los ladrillos. Debido a que la sílice libre se consume, la fase Mo Lai Shi se erosionará. Posteriormente, la reacción del nitrato y la piedra mullita puede causar una expansión destructiva del ladrillo de alto contenido de aluminio.
Los ladrillos de alto contenido de aluminio poseen una excelente resistencia a altas temperaturas y a la abrasión. Se utilizan ampliamente en el revestimiento de diversos hornos industriales, como altos hornos, hornos de aire caliente y hornos rotatorios. Sin embargo, en hornos industriales con atmósfera alcalina, el uso de ladrillos de alto contenido de alúmina es limitado.
Las propiedades químicas de los ladrillos de alto contenido de alúmina les permiten resistir los efectos de los ambientes ácidos. Sin embargo, en un ambiente altamente alcalino, como los hornos de cemento o de vidrio, estos ladrillos reaccionan con los óxidos de metales alcalinos, lo que provoca su agrietamiento y desintegración. La reacción entre los ladrillos de Al₂O₃ y los óxidos de metales alcalinos suele dar lugar a la formación de un gel de aluminosilicato alcalino, que tiene un bajo punto de fusión y puede fluir fácilmente a través de las grietas.
Para solucionar este problema, se han aplicado diversas estrategias para mejorar la resistencia de los ladrillos de alto contenido de aluminio a los ambientes alcalinos. Una solución consiste en añadir magnesia o espinela a los ladrillos de alto contenido de alúmina. La magnesia o la espinela reaccionan con los óxidos de metales alcalinos para formar fases de espinela estables, lo que aumenta la resistencia de los ladrillos de Al₂O₃ al agrietamiento causado por la reacción alcalina. Otra solución consiste en aplicar un recubrimiento protector sobre la superficie de los ladrillos de alto contenido de alúmina para evitar el contacto directo con el ambiente alcalino.
En resumen, los ladrillos de alto contenido de aluminio tienen una aplicabilidad limitada en el revestimiento de hornos industriales en atmósferas alcalinas. Para mejorar la resistencia de los ladrillos de Al₂O₃ en ambientes alcalinos, es necesario añadir ciertos minerales o recubrimientos para evitar reacciones nocivas con los óxidos de metales alcalinos. Es fundamental seleccionar el material adecuado para el revestimiento de hornos industriales a fin de reducir los riesgos potenciales y ahorrar costes.
Fecha de publicación: 19 de mayo de 2023
