耐火材料测试与性能应用—粘土耐火砖和高铝砖的选择
1. 高温下的腐蚀性反应
氧化铝-二氧化硅砖的一个薄弱环节是在较低温度下易与碱渣或其他腐蚀剂发生反应，生成熔相或液相。这种反应的可能性可以通过分析氧化铝-二氧化硅砖在石灰（CaO）存在下的预期反应产物来说明（见表13）。
表13中的信息只能作为参考，因为实际熔化可能发生在比化合物熔点更低的温度。这是因为多组分相平衡图表明，实际熔化发生在系统中最低共晶点的位置。
碱性熔渣（含CaO）与粘土砖接触的情况下，可能会在钙长石（1553℃）或黄长石（1280℃）的熔点附近形成液相。但实际上，熔点约为1170℃。这说明了石灰（CaO）对粘土砖有很强的助熔作用。事实上，随着砖中Al2O3含量的增加，与CaO的反应也会发生变化。例如，当石灰与60% Al2O3砖接触时，会形成钙黄长石gehlenite（在1593℃熔化），但氧化钙-二氧化硅混合物（熔渣）仍会形成熔点较低的液相，即使是60% Al2O3砖。碱性熔渣/矿物与中性至微酸性Al2O3-SiO2砖发生反应，导致耐火材料的腐蚀性损耗。不同等级耐火砖的反应速度不同，通常在高温下，高铝Al2O3砖的腐蚀速度最慢。 值得注意的是，氧化铝硅砖在室温下的化学应用中也会受到酸的侵蚀。例如，70% Al2O3砖在浓盐酸和硫酸中只能使用数周。“防酸”砖通常用于化学应用，如果这些砖的显气孔率极低，且其成分中的碱含量极低，则使用寿命最长。碱相在制造过程中形成玻璃，更容易溶于酸介质，因此防酸砖中的粘结相必须含有较高的氧化铝含量和较低的碱含量。
2. 耐火材料在-木屑烧制陶瓷窑(碱腐蚀)应用
大量生产粘土面砖的陶瓷窑使用锯末作为燃料。这种窑炉的耐火材料会受到钾（K2O）的侵蚀，因为锯末燃烧时会产生钾蒸汽。钾蒸汽会渗入耐火材料，导致两种有害的损坏过程：
砖的上釉和炉渣在燃烧器附近的砖表面沉积，影响砖的性能和外观；
砖的长期膨胀，导致窑炉结构变形和裂缝。
在50-100米长的隧道窑中，粘土砖的内壁通常会因为膨胀而向内凹陷。大约7年后，必须更换砖块才能继续运行。
在相同的窑炉中，平面悬挂式结构中的屋顶砖）（隔热耐火砖）在七年的使用过程中出现了片状剥落。片状剥落是指耐火材料厚度在大面积（许多砖）上损失约25毫米（1英寸）。片状剥落显然是IFB与窑炉气氛中的碱发生膨胀反应的结果。
3. 70% Al2O3 砖和红柱石砖的回转窑应用
回转窑内衬一直采用70% Al2O2 砖，这是一种典型的煅烧高岭土/粘土基质的刚玉砖。这种砖具有良好的永久线性变化，能够保证内衬与回转窑窑壳之间的紧密贴合。这样可以避免窑体旋转时砖块的滑动和位移。
70% Al2O3 砖在使用过程中，表面通常会出现凹凸不平的“鹅卵石街道”现象。但这并不意味着内衬即将失效。
4. 70% Al2O3 和 Cr2O3-Al2O3 系列耐火材料在焚烧炉中的应用
焚烧炉设计人员多年来一直在窑炉的一次和二次燃烧室中使用70% Al2O3 耐火材料。然而，由于二次燃烧室的火球区域温度高达1750°C，70% Al2O3 耐火材料会快速磨损，并且受到含有 CaO-Al2O3-Fe2O3-SiO2 的腐蚀性熔渣的侵蚀。 为了提高耐火材料的寿命，设计人员将 70% Al2O3 耐火材料替换为 Cr2O3-Al2O3 系列耐火材料（见表11）。这种耐火材料具有较高的抗渣性和抗剥落性，因此在焚烧炉中表现出色。
5. 氧化铝硅砖耐火材料的健康和安全考虑因素
60% Al2O3级或更低级别的氧化铝-二氧化硅砖（包括高铝泥砖）可能含有少量游离SiO2或未结合的结晶二氧化硅。并非所有耐火砖都含有游离SiO2，因为游离SiO2的存在会使耐火砖的生产复杂化，而且某些二氧化硅相（如钙钛矿）会加速耐火砖的磨损。
游离SiO2（如石英或方石英）会对呼吸系统造成危害。由于方石英是烧制氧化铝硅砖中的预期物相，因此最有可能引起关注。确定砖中是否含有石英或方石英的成本很低。问题在于砌筑过程中对砖的锯切。湿法锯切可消除粉尘暴露，如果担心暴露于SiO2，则应使用湿法锯切。
如果使用温度超过1250°C，并且与富含石灰的相接触，铝铬砖会形成微量的六价铬，可对使用过的耐火材料进行六价铬检查，以确保符合任何必要的处置规定。
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