Les matériaux réfractaires pour les revêtements des fours de fusion d'aluminium sont généralement conservés à des températures inférieures à 1 000 degrés. Du spath fluor ou de la barytine et d'autres auxiliaires de frittage et agents anti-mouillants sont ajoutés à ces matériaux réfractaires pour favoriser le frittage à basse température des matériaux et améliorer la résistance à la pénétration du liquide d'aluminium. Cependant, lorsque le four est surchauffé pour une raison quelconque, ces additifs peuvent provoquer une corrosion prématurée des matériaux réfractaires. Afin de surmonter le problème de la corrosion prématurée des matériaux réfractaires pour les revêtements des fours de fusion d'aluminium, des bétons réfractaires à base d'aluminate de calcium (CaO-Al2O3) avec de l'aluminate de calcium comme agrégat etciment d'aluminate de calciumcar le liant a été développé. Habituellement, le CAA est fabriqué en faisant fondre des matières premières avec un rapport de matière Al2O3 à CaO CaO/Al2O3=1 ou 0,7 (rapport molaire) et en les écrasant en différentes tailles de particules. Le CAA étant fabriqué par fusion, sa porosité apparente est presque nulle. Dans les matériaux CAA, la phase minérale est principalement du CaO-Al2O3, avec un point de fusion de 1 600 degrés.
Le ciment d'aluminate de calcium (en abrégé CAC) peut être préparé par des procédés de frittage et de fusion électrique, et sa composition chimique est d'environ CaO27 %, Al2O371 %. Les résultats du test comparatif d'auto-mordançage en creuset des bétons CAA et des bétons ordinaires à 800 degrés, 72 h avec l'alliage d'aluminium AZ8GU montrent que les bétons liés au CAC ont une excellente capacité anti-pénétration. Au contraire, les bétons d'alumine en forme de plaque liés au CAC peuvent être profondément pénétrés dans leur structure par la fonte de l'alliage d'aluminium, et il y a une génération évidente de corindon (-Al2O3). Les résultats des tests montrent également que l'aluminium liquide pénètre profondément dans l'argile coulée avec un agent anti-mouillant, même dans l'argile coulée additionnée de CAA.
Il a été confirmé que l'interaction entre l'alliage fondu et le matériau réfractaire dans le four de fusion d'aluminium est principalement la pénétration de la fusion dans les pores de la structure réfractaire du revêtement du four, entraînant une réduction du SiO2 et/ou des oxydes d'aluminium. pour former du corindon ( -Al2O3). Dans le cas d'alliages riches en sodium ou de sels alcalins riches en sodium, il se forme -Al2O3, ce qui provoque le décollement et l'endommagement prématuré du revêtement réfractaire riche en aluminium. Étant donné que les matériaux CAA ne sont presque pas pénétrés par le liquide d'aluminium, il n'y a presque aucun problème de pelage structurel et de dommages accélérés au revêtement réfractaire.
Les résultats de l'essai comparatif montrent également que la perméabilité des bétons réfractaires à faible teneur en ciment CAA sans agents anti-mouillants est la même que celle des bétons à faible teneur en ciment traditionnels à base d'alumine avec BaSO4 (agent anti-mouillant), et les premiers peuvent être utilisé à une température allant jusqu'à 1350 degrés, ce qui garantit que même lorsque le four est surchauffé, il ne provoquera pas de corrosion prématurée du revêtement réfractaire. Cela montre que les bétons à faible teneur en ciment CAA avec du CAA comme granulat et du ciment d'aluminate de calcium comme liant sont entièrement compatibles avec les conditions d'utilisation des fours de fusion d'aluminium. Les résultats d'autres études (test de résistance à l'érosion au CO à 500 degrés, 100 heures) montrent que le CAA sans fer a une excellente résistance à l'érosion au CO après chauffage à 800 degrés, ce qui indique que les bétons CAA avec du CAA comme agrégat et du CAC comme liant peuvent également être utilisés dans le industrie pétrochimique.
