一：降低高鋁磚的孔徑以防止鋁液的滲入—物理方法
傳統(tǒng)高鋁磚的平均孔徑約為22μm，鋁液容易由孔隙滲透進(jìn)入磚的內(nèi)部，并和高鋁磚中的氧化硅反應(yīng)，增加鋁液中si的含量。為了抑制滲透反應(yīng)，必須降低高鋁磚的孔徑。
液態(tài)鋁對(duì)高鋁磚的滲透是一種毛細(xì)管現(xiàn)象，用開爾文公式可以計(jì)算出熔體向高鋁磚滲透的深度：
其中，d為氣孔直徑，r為鋁熔體表面張力，θ為鋁熔體與高鋁磚表面的潤濕角，田為鋁熔體粘度，t為熔融時(shí)間。
二：選用適當(dāng)抗?jié)櫇駝�，抑制和鋁液的潤濕—化學(xué)方法
鋁液侵蝕高鋁磚的主要原因是鋁液容易滲入高鋁磚，引起高鋁磚中氧化物組分的還原。若潤 濕角大于90度，高鋁磚和鋁液的潤濕就不會(huì)發(fā)生。也不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。所以在高鋁磚工作面上涂抹一層不與鋁潤濕的組分或者在高鋁磚生產(chǎn)過程中添加抗?jié)櫇駝┛梢蕴岣吒咪X磚內(nèi)襯對(duì)鋁液的抗侵蝕性。
除了碳化物(碳化硅)、硼化物以及氮化物外，大部分氧化物很容易被鋁還原產(chǎn)生潤濕。表1列出了耐火材料的氧化物和液態(tài)鋁之間的反應(yīng)自由能。
根據(jù)改進(jìn)措施，必須有合適的添加劑和結(jié)合劑以及合適的燒成溫度。合適的添加劑在高鋁磚中起到抗?jié)櫇駝┳饔�，可以阻止鋁液向高鋁磚內(nèi)部的滲透，減少鋁液與高鋁磚的反應(yīng)。結(jié)合劑能改善制品的機(jī)械強(qiáng)度，在燒成和使用過程中可以形成具有較好抗損毀性的組織結(jié)構(gòu)。