1: Zmniejsz rozmiar porówcegły o wysokiej zawartości tlenku glinuzapobieganie infiltracji ciekłego aluminium - metoda fizyczna
Średnia wielkość porów tradycyjnych cegieł z wysoką zawartością tlenku glinu wynosi około 22 μm. Płynny glin może łatwo wnikać do wnętrza cegły przez pory i reagować z tlenkiem krzemu w cegłach z wysoką zawartością tlenku glinu, zwiększając zawartość Si w płynie aluminiowym. Aby zahamować reakcję infiltracji, należy zmniejszyć wielkość porów cegły z wysoką zawartością tlenku glinu.
Penetracja ciekłego aluminium do cegieł o wysokiej zawartości tlenku glinu jest zjawiskiem kapilarnym. Głębokość penetracji stopu do cegły o wysokiej zawartości tlenku glinu można obliczyć za pomocą wzoru Kelvina: gdzie d to średnica porów, r to napięcie powierzchniowe stopu aluminium, θ to kąt zwilżania między stopem aluminium a powierzchnią cegły o wysokiej zawartości tlenku glinu, η to lepkość stopu aluminium, a t to czas topnienia.
2: Wybierz odpowiednie środki zapobiegające zwilżaniu, aby zapobiec zwilżaniu za pomocą metody chemicznej z płynem aluminiowym
Głównym powodem korozji cegieł o wysokiej zawartości tlenku glinu przez płyn aluminiowy jest to, że płyn aluminiowy łatwo wnika w cegły o wysokiej zawartości tlenku glinu, powodując redukcję składników tlenkowych w cegłach o wysokiej zawartości tlenku glinu. Jeśli kąt zwilżania jest większy niż 90 stopni, zwilżanie cegieł ogniotrwałych o wysokiej zawartości tlenku glinu i płynu aluminiowego nie nastąpi. Nie wystąpi żadna reakcja chemiczna. Dlatego nałożenie warstwy składnika nie zwilżającego z aluminium na powierzchnię roboczą cegieł o wysokiej zawartości tlenku glinu lub dodanie środka zapobiegającego zwilżaniu podczas procesu produkcji cegieł o wysokiej zawartości tlenku glinu może poprawić odporność na korozję wyściółki z cegieł o wysokiej zawartości tlenku glinu na płyn aluminiowy.
Z wyjątkiem węglików (węglika krzemu), borków i azotków, większość tlenków jest łatwo redukowana przez aluminium, co powoduje zwilżalność. Tabela 1 przedstawia swobodną energię reakcji między tlenkami ogniotrwałymi a ciekłym aluminium.
Dlatego przy produkcji cegieł o wysokiej zawartości aluminium staraj się używać materiałów, które nie reagują ani nie zwilżają aluminium, i dodaj odpowiednie środki zapobiegające zwilżaniu. Następujące związki są powszechnymi środkami zapobiegającymi zwilżaniu: BaSO4 (siarczan baru); CaF2 (fluorek wapnia); AIF3 (fluorek glinu); AL2O3·TiO2 (tlenek glinu, tlenek tytanu). Jednak gdy temperatura jest wyższa niż 1100 stopni, środek zapobiegający zwilżaniu traci swoje działanie. Dlatego szczególnie ważne jest opracowanie środków zapobiegających zwilżaniu, które nie ulegną degeneracji i nie stopią się w wysokich temperaturach, aby poprawić kąt zwilżania.
Zgodnie z działaniami udoskonalającymi, muszą być odpowiednie dodatki i spoiwa, a także odpowiednie temperatury wypalania. Odpowiednie dodatki działają jako środki przeciwzwilżające w cegłach o wysokiej zawartości tlenku glinu, które mogą zapobiegać wnikaniu cieczy aluminiowej do wnętrza cegieł o wysokiej zawartości tlenku glinu i zmniejszać reakcję między cieczą aluminiową a cegłami o wysokiej zawartości tlenku glinu. Spoiwa mogą poprawiać wytrzymałość mechaniczną produktów i tworzyć strukturę tkanki o dobrej odporności na uszkodzenia podczas wypalania i użytkowania.
