Alkaliangriff

Salze der Alkalimetalle, vorzugsweise Na und K, sind in vielfältigen Formen in Schmelzen, Rauchgasen und Dämpfen in Öfen aller Art vorhanden. Wie die folgenden Beispiele erkennen lassen, haben sie relativ niedrige Schmelzpunkte.

Daher können sie die Kristallstrukturen der Stoffe in den heißen Schichten der feuerfesten Ofenauskleidungen  zersetzen. Dabei werden meist neue Minerale gebildet und der Glasphasenanteil erhöht. Die zwangsläufige Folge ist die Herabsetzung der thermischen Gebrauchseigenschaften des Feuerfestmaterials und/oder Abplatzungen, wenn die Umwandlungen zu Volumenvergrößerungen führen. Beispielhaft sei die als „Alkalibursting“ bekannte Reaktion von Korund mit Na₂O genannt:

12 Al₂O₃ + Na₂O       →        Na₂Al₂₄O₃₇ (kurz: NA12)

α- Al₂O₃ = Korund     →       “ß – Korund”

Dichte:  3,98 g/cm³    →        3,26 g/cm³

Das bedeutet, dass der Na₂O-Angriff auf Korund bei entsprechend hohen Temperaturen mit der Bildung von NA12 verbunden ist, was gleichzeitig mit einer Dichteverringerung von ca. 18 % einhergeht. Das bedeutet eine deutliche Volumenzunahme und erzwingt ein Abplatzen, wenn der Vorgang im festen Zustand abläuft. Durch derartige Vorgänge wird die Auskleidung sukzessive abgeplatzt oder abgeschmolzen.