珪石レンガアルカリ酸化物に対する耐食性が低いため、タンクキルンの上部構造によく使用されます。通常、タンクキルン内の腐食剤は主に R2O (アルカリ金属酸化物) です。大量の R2O がシリカ耐火レンガを侵食した後、シリコンレンガの表層の融点が急激に低下し、鍾乳石の液滴が現れます。ただし、鍾乳石の腐食は通常の動作中には発生しません。レンガ表面に接触した後のアルカリ成分のレンガ本体中央部への拡散も存在します。ただし、その拡散深さは粘土耐火物よりもはるかに浅いです。この変質の開始時に、R2O が表面からレンガを溶解し、細孔を通ってレンガ本体に浸透し、表面に非常に薄い低融点の変成遷移層を形成するだけで、シリカ耐火レンガのさらなる腐食が軽減されます。 。このとき、煉瓦本体の外層のアルカリ成分が高く、内層からアルカリ成分の濃度が急激に低下する。これは、レンガの表面が溶解し、より多くの SiO2 を含む新しいガラス相が生成されるためです。このガラス相の粘度は比較的高く、細孔を塞ぐだけでなく、アルカリ金属イオンの拡散やレンガの内層への移動も妨げ、レンガのさらなる浸食を防ぎます。火炎がアーチの上部に吹き付けられ、局所的な過熱が生じ、レンガの表面のガラス相が除去された場合にのみ、レンガはさらに浸食されます。
侵食後の大きなアーチシリカレンガの表面は白く滑らかで、変成層が非常に明白です。変成層には、SiO2 結晶以外に他の結晶は存在しません。 Na2O の拡散と侵入により、トリディマイトの成長に優れた石灰化効果があります。したがって、珪質耐火物の変質帯においてトリディマイトの再結晶は非常に重要な位置を占めている。さらに、トリディマイトは長期間ガラス相と接触しており、置換反応中に生成された新しいガラス相の中で管状柱に成長することもあります。シリコン耐火レンガの内面の最高温度付近はクリストバライト結晶です。トリディマイトからトリディマイトへの変態温度は理論的には1470度ですが、R2Oが共存すると変態温度は1260度まで下げることができます。石英は 870 度でトリディマイトに変態し始め、この場所の温度はこの変態から推測できます。再結晶でも多結晶変態でも、レンガ本体の粒子間の結合の強さが弱まり、不均一な膨張収縮によって破壊され、緩い剥離が発生することもあります。
プール炉溶融プールの高温領域にあるシリカレンガが腐食した後、それらはいくつかの層に明確に分割されます。表面の高粘度ガラスの非常に薄い層。その後ろには白くて緻密なクリストバライトの結晶があります。その後ろには薄緑色のクリストバライト結晶層があり、FeO の含有量が高いため薄緑色になっています。その後ろには灰色のフィルター層があり、元のレンガよりもトリディマイトの含有量が高く、クリストバライトの含有量が低くなります。一番内側は、薄黄色の未変換のトリビュート レイヤーです。
シリカれんがは、R2O 液相に対する耐食性が劣ります。 R2O 液相はまずレンガ内の結合剤の弱い結合を侵食し、結合剤の損失と骨材の緩みを引き起こします。炉の建設または焼きが不適切な場合、シリカ耐火レンガの組積造には小さなレンガの接合部があり、炉ガス中の R2O ガス相がレンガの接合部に入ります。レンガ接合部の内部は低温であるため、R2O ガスは約 1400 度で凝縮して液体になります。この高濃度の R2O (アルカリ金属酸化物) 液体は、シリカ耐火レンガを急速に侵食し、穴を形成します。このとき、換気や冷却があるとR2Oガスの凝縮が促進され、侵食が促進され、シリカ耐火レンガに重大な損傷を与えます。
通常、シリカ耐火煉瓦の最も侵食が激しい部分は上部の 1/3 から 1/2 で、ガスが凝縮しており、温度が比較的高いため、侵食が最も深刻です。シリカ耐火煉瓦が侵食された後、上部の隙間は小さいものの、その少し下に大きな空間が存在することがよくあります。
したがって、一方では、シリカレンガ積みでは、大きなアーチレンガの使用を含め、レンガの接合部を減らす必要があります。一方、キルン温度が 1600 度を超えない場合、アーチトップ断熱材を使用すると、レンガ接合部での R2O の凝縮が防止され、浸食が軽減されます。したがって、大きなアーチレンガ断熱材は燃料を節約するだけでなく、アーチトップを保護し、耐用年数を延ばすこともできます。
