各种硅铝质耐火材料在碱金属的作用下，破损膨胀程度有显著的差异，即刚玉比较抗碱金属的侵蚀，体积变化最小，高铝砖莫来石成分破损膨胀最为严重，粘土砖介乎二者之间。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。
为什么刚玉砖比较抗碱金属侵蚀，莫来石最不抗碱，粘土砖介乎二者之间呢？为了澄清这一问题，首先需要分析碱金属的破坏现象有哪些？
1. 碱金属损坏铝硅质耐火材料往往伴随体积膨胀，而且刚玉碱膨胀少，莫来石砖碱膨胀多，粘土砖介乎二者之间。
2. 这种碱金属的破损作用伴随着炉内生产时候的烟碳沉析，当高温炉内耐火材料失去强度的时候，往往有碱金属、锌和烟碳共存，并在完全没有新生态氧化物的催化作用下，在炉内下部1200℃的高温区内仍有烟碳沉析，这绝不是反应所致，当停炉后检测炉衬耐火材料的成分分析如下：
可见碱金属的变化随着C含量的增加沉析也多，由此可以推断，有下列反应存在：
2K+CO=K2O+C
反应的温度应在815℃以下。实际上，由于反应生成的新生态K2O非常活泼，它能立即与耐火砖中的AL2O3和SiO2反应，这样就使得反应式的温度区间更大，这一反应表明，碱金属破损硅铝质耐火材料，是由于CO和钾蒸汽同时进入砖缝或空隙内进行反应的结果，它理所当然地会伴随烟碳的沉析。
1. 碱金属使得硅铝质耐火材料膨胀的反应产物是白榴石、钾霞石、β-刚玉，以及沉析烟碳，为了了解碱金属破损硅铝质耐火材料的反应产物，我们就K2CO3对各种硅铝质耐火材料反应后的试样进行了矿物实验，发现反应产物中确有K2O·AL2O3·4SiO2（白榴石）、K2O·AL2O3·2SiO2（钾霞石）、以及β-AL2O3（钾刚玉）存在，根据以上分析，有充分理由写出下列反应过程：
6K+3CO+3AL2O3·2SiO2+10SiO2=3（K2O·AL2O3·4SiO2）+3C 体积膨胀+30.8%
对于含SiO2少的高铝砖
6K+3CO+3AL2O3·2SiO2+4SiO2=3（K2O·AL2O3·2SiO2）+3C 体积膨胀+50.7%
对于刚玉
2K+CO+11AL2O3=K2O·11AL2O3+C 体积膨胀+29.85%
这些反应安全能够解释上述中中现象，即碱金属破坏硅铝质耐火材料伴随碳素沉积，并能形成上述碱金属的硅铝酸盐和β-刚玉，由此引起硅铝质耐火材料异常膨胀。