2021年 6月 3日 气化炉中各气氛腐蚀中，碱侵蚀对耐材内衬的破坏作用尤其强。炉内的碱金属蒸发、凝聚至耐火砖衬，尤其是缝 隙处，在其中富集、渗透，保温材料 导致砖衬腐蚀、开裂，耐材内衬遭受破坏。

目前，在碱金属对耐火材料的腐蚀方面，国内外开展了大量工作。高炉工作者制定了耐火材料抗碱性能试验方法 国家标准，其以低气孔率高抗碱性为目标，研制了微气孔产品;徐国涛等通过考察碱金属对不同耐火材料的腐蚀性，研 究耐火材料在不同条件下的碱侵蚀过程，并提出了耐材改进对策;李伟等在碳热还原条件下研究了硅铝系耐火材料的腐 蚀行为，发现高铝砖的耐腐蚀性能，且碱金属的添加加剧了耐火材料的侵蚀，添加剂添加量增大侵蚀加剧;周世倬 等研究了各种硅铝质耐材及碳素材料的抗碱侵蚀性能，发现碱金属对硅铝质耐材的侵蚀是由于形成了白榴石、钾霞石 高体积膨胀物质等，从而导致了砖衬体积的膨胀，并得出刚玉质耐材的抗碱腐蚀性能最强;高峰等考察了含碱煤灰在不 同耐火砖表面的润湿性及侵蚀性，发现刚玉砖受到的侵蚀最弱;Stjernberg等研究了莫来石/刚玉耐材与含碱材料的反 应，发现碱金属与耐火砖反应生成了霞石及白榴石相，该些物相的生成导致砖内行程了一定的体积膨胀，进而加速了 耐火材料的损毁。含碱物质会对铝含量高的耐火材料造成一定损害，从而导产生“碱裂解”。此外，含碱物质会形成 粘结物进而损坏耐火材料，保温砖 尤其易形成硫-碱化合物，损坏耐材的粘结结构。研究表明，900℃以下的碱蚀为耐火材料 同含碱物质直接反应引发，而高温下的侵蚀则是因为将含钾化合物还原成生成了钾蒸汽，进而发生迁移氧化反应引 起。

下面对含碱工况下常用耐火材料的抗碱腐蚀性进行详细介绍：

(1)硅铝系耐火材料

Al2O3-SiO2系耐火材料的基本化学组成是氧化铝和二氧化硅，依照氧化铝含量的高低，将硅铝系耐火材料划分 为表1几类。

碱金属对Al2O3-SiO2质耐火材料的侵蚀是因为形成了白榴石、钾霞石、β-刚玉等，其的生成导致耐材内衬体积 发生膨胀，最终导致了碱裂解现象的发生。反应产物取决于碱浓度和耐火材料中的Al2O3、SiO2的含量。碱金属对各 种硅铝质耐火材料膨胀破坏的程度各不相同。

高铝砖(莫来石成分)的耐火材料最差，破损膨胀最为严重。碱金属同莫来石反应，在700～110℃生成霞石，含碱 物相的生成会产生20%～25%的体积膨胀，导致材料损毁。

刚玉质耐火材料抗碱金属性能较好,体积变化最小。碱侵蚀的机理为：晶界物质与含碱材料发生反应产生了新物 质，且该物质产生了一定的体积膨胀，导致刚玉耐材试块的碎裂，即一定温度、压力下K2O和Al2O3形成固溶体钾的 过程，化学反应如下：

另外，碱金属对耐火材料的腐蚀性能受具体反应温度、气氛、反应时间及碱金属存在形态的影响。不同气化工艺 在选择气化炉内衬耐火材料时，保温浇注料 应结合自身工艺特点及在气化炉内使用部位、具体反应工艺条件(气氛、温度等)、K形 态等的不同而选取不同的耐火材料。但在高温和高碱金属浓度下,不存在绝对抗碱金属侵蚀的硅铝质耐火材料。因此， 对于碱金属循环积累严重的高炉,下部不应采用高铝内衬，另外，气孔度是影响耐火材料抗碱金属性能的关键因素之