侵食のメカニズム
化学作用溶融ジルコニウムコランダムレンガより複雑かつ深刻であり、4つの側面に分けられます。
1. ガラス相の沈殿
The azs bricks on the pool wall are subjected to the action of high-temperature glass liquid for a long time (>レンガ内部のガラス相は徐々に溶解して沈殿します（最低沈殿温度は約1150度）。一方、Na2Oを含むアルカリ性ガラス液はレンガ本体の細孔や亀裂に沿ってレンガ内に侵入し、沈殿したガラス相と拡散・浸透し合い、沈殿したガラス液の粘度を低下させ、流動性を高め、腐食挙動を激化させ、深部まで拡大させます。
2. 骨格の損傷
ガラス液の浸食が深部で激しくなると、レンガ本体を構成する骨格鉱物が徐々に浸透してNa2Oを含むガラス液に囲まれ、骨格が浸食され始めます。まず、溶解したムライトが-Al2O3とSiO2に分解し、それが-Al2O3の-Al2O3への変換を促進します。温度が上昇すると、-Al2O3はガラス液に完全に溶解し、バデライトとコランダムの格子も破壊され、次に壊れて崩壊し、部分的に溶融します。-Al2O3は高温でガラスに徐々に溶解し、ほとんど残りません。ガラスが拡散して浸透し続けると、バデライトの微結晶が自由になり、その一部はガラス液とともに持ち去られてガラス石になる可能性があり、一部は保持されます。バデライトはガラスに溶解できますが、その溶解度は非常に小さいです。温度が変動すると、ZrO2 はガラス液体から急速に結晶化し、骨格状またはビーズ状のバデライト結晶を形成します。
3. 新しい鉱物の結晶化
溶融ジルコニウムコランダムレンガ本体の骨格鉱物はガラス液中で部分的に溶融しているため、元のガラス液の組成が変化します。そのため、ガラス液中のSiO2-Al2O3-Na2Oの比率がネフェリンの理論組成に近い場合、大量のネフェリン結晶が沈殿します。Al2O3+2SiO2+Na2O→2NaAlSiO4（ネフェリン）
4. ネフェリンの被害
ネフェリンの密度はレンガ本体の密度より低いため、ネフェリン結晶の沈殿は大きな体積膨張を伴い、レンガ本体の構造を緩めます。このときレンガ内の結晶相の一部が溶けることでガラス液の粘度が高まり、緩い構造に対して一定の結合保護効果がありますが、それでも窯内の気流、材料とガラス液の洗浄、重力を完全に遮断することはできず、割れてガラス液に剥がれてガラス石を形成します。剥離後の傷面はガラス液によって侵食・洗浄され続け、剥離が続きます。その結果、必然的に電融ジルコニウムコランダムレンガの侵食と崩壊につながります。
ガラス電気溶解炉の耐用年数を延ばす
ガラスプール窯は水平方向に溶解し、原料液面は水平方向に移動して、流動孔を除いて三相界面が激しく侵食されます。ガラス電気溶解炉は垂直溶解であり、そのほとんどは冷上溶解です。ガラス液面は原料の層で覆われており、三相界面は少なくなっています。垂直溶解により、プール壁レンガの侵食は三相界面に集中するのではなく、全体的な侵食になるため、電気溶融コランダムレンガの弱点が侵食の突破口となります。電気溶融ジルコニアコランダムレンガの侵食メカニズムを考慮すると、まず電気溶融ジルコニアコランダムレンガの原料成分中のNa2O含有量を厳密に管理する必要があります。国家標準では、33＃WSのNa2O含有量は1.45％未満、41＃WSのNa2O含有量は1.3％未満であることが要求されています。電気溶解炉の規格では、33WSのNa2O含有量は1.35％未満、41#WSのNa2O含有量は1.05％未満と規定されています。図2の浸食部分については、ライザーとレンガ材料の比率が1.5：1に達している必要があります。ライザー材料の圧力により、レンガ材料の残留気孔が効果的に減少し、注入口のレンガ材料の耐浸食能力が向上し、注入口に明らかな収縮空洞残留物がないことが求められます。
侵食された部分については、溶融ジルコニウムコランダムレンガの組み立て時にレンガの継ぎ目を厳密に検査し、0.3mm未満にする必要があります。窯焼きプロセス中に各部品の膨張差を厳密に制御して、プロセス中のレンガの継ぎ目の密閉性を確保し、ガスの侵入を減らし、レンガの継ぎ目に3相界面の形成を防ぎ、図3の部品の侵食を減らします。図4の部品の侵食については、設計プロセス中にレンガの幅を400mm未満にする必要があります。幅が広すぎると、レンガに多くの収縮穴ができ、内部が緩みます。ライザーとレンガの比率は1.5：1に達する必要があり、圧力と排気ガス率を通じてレンガの内部品質を向上させることができます。窯の操作の後期には断熱性が低下し、レンガの温度を下げることで侵食率が低下します。
