1 : Réduire la taille des pores debriques à haute teneur en aluminepour empêcher l'infiltration de liquide d'aluminium par méthode physique
La taille moyenne des pores des briques traditionnelles à haute teneur en alumine est d'environ 22 μm. L'aluminium liquide peut facilement pénétrer à l'intérieur de la brique à travers les pores et réagir avec l'oxyde de silicium dans les briques à haute teneur en alumine pour augmenter la teneur en Si dans le liquide d'aluminium. Afin d'inhiber la réaction d'infiltration, la taille des pores de la brique à haute teneur en alumine doit être réduite.
La pénétration de l'aluminium liquide dans les briques à haute teneur en alumine est un phénomène capillaire. La profondeur de pénétration de la masse fondue dans la brique à haute teneur en alumine peut être calculée à l'aide de la formule de Kelvin : où d est le diamètre des pores, r est la tension superficielle de l'aluminium fondu, θ est l'angle de mouillage entre l'aluminium fondu et la surface de la brique à haute teneur en alumine, η est la viscosité de l'aluminium fondu et t est le temps de fusion.
2 : Sélectionnez des agents anti-mouillage appropriés pour inhiber le mouillage avec la méthode chimique liquide de l'aluminium
La principale raison pour laquelle le liquide d'aluminium corrode les briques à haute teneur en alumine est que le liquide d'aluminium pénètre facilement dans les briques à haute teneur en alumine, provoquant la réduction des composants oxydés dans les briques à haute teneur en alumine. Si l'angle de mouillage est supérieur à 90 degrés, le mouillage des briques réfractaires à haute teneur en alumine et du liquide d'aluminium ne se produira pas. Aucune réaction chimique ne se produira. Par conséquent, l'application d'une couche de composant non mouillant avec de l'aluminium sur la surface de travail des briques à haute teneur en alumine ou l'ajout d'un agent anti-mouillage pendant le processus de production des briques à haute teneur en aluminium peut améliorer la résistance à la corrosion du revêtement de briques à haute teneur en alumine au liquide d'aluminium.
À l'exception des carbures (carbure de silicium), des borures et des nitrures, la plupart des oxydes sont facilement réduits par l'aluminium pour produire une mouillabilité. Le tableau 1 répertorie l'énergie libre de réaction entre les oxydes réfractaires et l'aluminium liquide.
Par conséquent, lors de la production de briques à haute teneur en aluminium, essayez d'utiliser des matériaux qui ne réagissent pas ou ne se mouillent pas avec l'aluminium et ajoutez des agents anti-mouillage appropriés. Les composés suivants sont des agents anti-mouillage courants : BaSO4 (sulfate de baryum) ; CaF2 (fluorure de calcium) ; AIF3 (fluorure d'aluminium) ; AL2O3·TiO2 (oxyde d'aluminium et oxyde de titane). Cependant, lorsque la température est supérieure à 1100 degrés, l'agent anti-mouillage perd son effet. Par conséquent, il est particulièrement important de développer des agents anti-mouillage qui ne se dégraderont pas et ne fondront pas à haute température pour améliorer l'angle de mouillage.
Selon les mesures d'amélioration, il faut des additifs et des liants appropriés ainsi que des températures de cuisson appropriées. Des additifs appropriés agissent comme des agents anti-mouillage dans les briques à haute teneur en alumine, ce qui peut empêcher la pénétration du liquide d'aluminium à l'intérieur des briques à haute teneur en alumine et réduire la réaction entre le liquide d'aluminium et les briques à haute teneur en alumine. Les liants peuvent améliorer la résistance mécanique des produits et former une structure tissulaire avec une bonne résistance aux dommages pendant la cuisson et l'utilisation.
