Силикатный кирпичимеют плохую коррозионную стойкость к щелочным оксидам и часто используются в верхней конструкции резервуарных печей. Обычно коррозионным агентом в резервуарных печах является R2O (оксиды щелочных металлов). После того, как большое количество R2O разъест кремниевые шамоты, температура плавления поверхностного слоя кремниевых кирпичей резко снизится, и появятся сталактитовые капли. Однако коррозия сталактита обычно не возникает при нормальной эксплуатации. Также существует диффузия щелочных компонентов к середине тела кирпича после контакта с поверхностью кирпича. Однако глубина его диффузии значительно меньше, чем на глинистых огнеупорных материалах. В начале этого изменения R2O растворяет кирпичи с поверхности и проникает в тело кирпича через поры, лишь образуя на поверхности очень тонкий легкоплавкий метаморфический переходный слой, который предохраняет силикатный огнеупорный кирпич от дальнейшей коррозии. . В это время щелочная составляющая наружного слоя кирпичного тела выше, а концентрация щелочной составляющей во внутреннем слое резко падает. Это происходит потому, что поверхность кирпича растворяется, образуя новую стеклофазу, содержащую больше SiO2. Вязкость этой стеклофазы относительно высока, что не только блокирует поры, но и препятствует диффузии и миграции ионов щелочных металлов во внутренний слой кирпича, предотвращая дальнейшую эрозию кирпича. Только когда пламя распыляется на верх арки, вызывая локальный перегрев, и удаляется стеклофаза с поверхности кирпича, происходит дальнейшая эрозия кирпича.
После эрозии поверхность силикатного кирпича с большой аркой становится белой и гладкой, а метаморфический слой очень очевиден. Кроме кристаллов SiO2, других кристаллов в метаморфическом слое нет. Благодаря диффузии и вторжению Na2O он оказывает хороший минерализационный эффект на рост тридимита. Поэтому в зоне изменения кремнистых огнеупоров очень важное место занимает рекристаллизация тридимита. Более того, тридимит длительное время находится в контакте со стеклофазой, а также может образовывать трубчатую колонну в новой стеклофазе, образующейся в ходе реакции замещения. Внутренняя поверхность кремниевого огнеупорного кирпича вблизи области самой высокой температуры представляет собой кристалл кристобалита. Температура превращения тридимита в тридимит теоретически составляет 1470 градусов, но температура превращения может быть снижена до 1260 градусов при сосуществовании R2O. Кварц начинает превращаться в тридимит при температуре 870 градусов, и по этому превращению можно определить температуру в этом месте. Будь то рекристаллизация или поликристаллическое превращение, оно ослабит прочность связи между частицами в теле кирпича и даже может разрушиться из-за неравномерного расширения и сжатия, что приведет к неплотному отслаиванию.
После того как силикатные кирпичи в высокотемпературной зоне плавильного бассейна печи подвергаются коррозии, они четко разделяются на несколько слоев: очень тонкий слой высоковязкого стекла на поверхности; за ним — белые и плотные кристаллы кристобалита; за ним находится светло-зеленый слой кристаллов кристобалита, который имеет светло-зеленый цвет из-за высокого содержания FeO; за ним располагается серый фильтрующий слой, в котором содержание тридимита выше, чем в исходном кирпиче, а кристобалита ниже; самый внутренний представляет собой светло-желтый нетрансформированный слой дани.
Силикатный кирпич имеет плохую коррозионную стойкость к жидкой фазе R2O. Жидкая фаза R2O сначала разрушает слабое звено вяжущего в кирпиче, вызывая потерю вяжущего и разрыхление заполнителя. Если печь неправильно построена или обожжена, кладка из силикатного огнеупорного кирпича имеет мелкие кирпичные швы, и газовая фаза R2O в печном газе будет попадать в кирпичные швы. Из-за низкой температуры внутри кирпичных швов газ R2O конденсируется в жидкость при температуре около 1400 градусов. Эта жидкость с высокой концентрацией R2O (оксид щелочного металла) быстро разрушает кварцевые огнеупорные кирпичи и образует дыры. В это время, если есть вентиляция и охлаждение, это ускорит конденсацию газа R2O, тем самым ускоряя эрозию и вызывая серьезные повреждения силикатных огнеупорных кирпичей.
Обычно наиболее сильно эродированной частью силикатного огнеупорного кирпича является от 1/3 до 1/2 его верхней части, где газ конденсируется и температура относительно высока, поэтому эрозия является наиболее серьезной. После эрозии кремнеземного огнеупорного кирпича, хотя зазор наверху небольшой, немного ниже него часто остается большое пространство.
Поэтому, с одной стороны, кладка из силикатного кирпича требует уменьшения кирпичных швов, в том числе с применением арочного кирпича большого размера; с другой стороны, когда температура печи не превышает 1600 градусов, использование изоляции верхней части арки может предотвратить конденсацию R2O в кирпичных швах, тем самым уменьшая эрозию. Таким образом, изоляция арки из большого кирпича позволяет не только сэкономить топливо, но и защитить верх арки и продлить срок ее службы.
