將燒制堿性耐火磚隧道窯爐墻上的高鋁磚拆下一塊標(biāo)準(zhǔn)尺寸進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，高鋁磚表面吸人了3類組分：堿質(zhì)Na20和K20；酸性介質(zhì)S02/S03和氯。堿質(zhì)Na20和K20一直擴(kuò)散到70mm段帶深度，依其0—70mm段濃度梯度推斷，它仍會向更深層帶滲透。Fe203、NiO和S02/S03基本上富集于表面。

0～40mm段蝕變帶呈褐綠色，多橫向裂紋，表層約0—10mm厚度呈疏松泡沫狀。40—70mm段致密堅硬，與原磚結(jié)構(gòu)沒多少區(qū)別。對高鋁磚產(chǎn)生侵蝕作用的主要是燃料灰份、燃燒的氣體產(chǎn)物中的堿性組分Na20（g）K20（g），它們與高鋁磚中的玻璃相、莫來石甚至剛玉反應(yīng)，形成霞石 (Nepheline)，NaAISi04和β—A1203，導(dǎo)致膨脹和疏松，腐蝕后的高鋁磚的表面松散結(jié)構(gòu)的形態(tài)。燃燒的氣體產(chǎn)物SO2/S03可與Na2O（g）化合生成無水芒硝，(Na2S04)，沉積于空隙中；或者是與先行生成的霞石作用，生成固溶S02/S03和NaCl的組成復(fù)雜的新相—方鈉石族固溶體(青金石HaiJynite， Na3CaS04Si3A13012，藍(lán)方石Lazurite，Na4S2Si3A13012和黝方石NoSehte，NagAI(Si04)6·s04被統(tǒng)稱方鈉石族固溶體。當(dāng)無水芒硝與先行生成的霞石接觸反應(yīng)便發(fā)生反霞石化反應(yīng)，獲得產(chǎn)物黝方石。所以，反應(yīng)產(chǎn)物鈉鋁硅酸鹽的組成是很復(fù)雜的。

在分析的試樣中，均檢測出新的含硫和含堿化合物，它們均是由氣相NaCL、NaF、SO2和SO3滲入材料中發(fā)生反應(yīng)而生成。在這種環(huán)境氣氛下，芒硝（Na2So4）會在窯爐冷端沉積，對于本研究來說就是在高鋁磚上沉積。芒硝（Na2So4）侵蝕用專業(yè)術(shù)語來說是熱腐蝕。由方程式1可以看出，芒硝是由氣態(tài)鹽、含硫氧化物、氧氣和水蒸氣反應(yīng)生成。

2NaCL（g）+SO2（g）+1/2O2+H2O（g）→Na2SO4（S，L）+2HCL（g）

無定形二氧化硅首當(dāng)其沖，接著是方石英、鱗石英、石英晶態(tài)二氧化硅，被芒硝侵蝕。磚的熱面比磚的冷面侵蝕得更嚴(yán)重是因為液態(tài)芒硝（Tm=884℃）更容易和二氧化硅發(fā)生反應(yīng)。由方程式（2）可以看出，游離二氧化硅被芒硝溶解

Na2SO4（1）+2SiO2（g）→Na2Si2O5（1）+SO2（g）+1/2O2（g）

方程式表明，芒硝起到助熔劑的作用，將游離二氧化硅溶解到液相中。熔融的芒硝和低熔點的硅鈉石（Na2Si2O5，Tm=775℃）形成大量液相。正如，高鋁磚中二氧化硅含量越高，液相生成量就越大。過量的液相使磚發(fā)生變形并降低力學(xué)強度。因此，磚中游離二氧化硅的存在意味著更高的損毀風(fēng)險。

一旦游離二氧化硅被消耗殆盡，莫來石相（AL6Si2O13）就會受到侵蝕。上個階段形成的液態(tài)硅鈉石（Na2Si2O5）和莫來石反應(yīng)，生成鈉長石（NaALSi3O8）和剛玉相，同時，芒硝可能和莫來石直接反應(yīng)，生成黝方石，黝方石和鈉長石晶體結(jié)構(gòu)類似，都會產(chǎn)生破壞性膨脹，這就是之前所說爐襯突然坍塌的主要原因。