將燒制堿性耐火磚隧道窯爐墻上的高鋁磚拆下一塊標準尺寸進行分析發(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，與原磚結構沒多少區(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，形成霞石 (Nepheline)，NaAISi04和β—A1203，導致膨脹和疏松，腐蝕后的高鋁磚的表面松散結構的形態(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的組成復雜的新相—方鈉石族固溶體(青金石HaiJynite， Na3CaS04Si3A13012，藍方石Lazurite，Na4S2Si3A13012和黝方石NoSehte，NagAI(Si04)6·s04被統(tǒng)稱方鈉石族固溶體。當無水芒硝與先行生成的霞石接觸反應便發(fā)生反霞石化反應，獲得產(chǎn)物黝方石。所以，反應產(chǎn)物鈉鋁硅酸鹽的組成是很復雜的。

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、氧氣和水蒸氣反應生成。

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

無定形二氧化硅首當其沖，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重是因為液態(tài)芒硝（Tm=884℃）更容易和二氧化硅發(fā)生反應。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)生變形并降低力學強度。因此，磚中游離二氧化硅的存在意味著更高的損毀風險。

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，生成鈉長石（NaALSi3O8）和剛玉相，同時，芒硝可能和莫來石直接反應，生成黝方石，黝方石和鈉長石晶體結構類似，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。