一:降低(di)高(gao)鋁磚的孔徑以防止鋁液的滲入—物理方(fang)法
傳統高鋁磚的(de)平均孔徑約為22μm,鋁(lv)液(ye)容易由孔隙滲透進入磚的內部,并和高鋁(lv)磚中(zhong)的氧化硅反應,增加(jia)鋁(lv)液(ye)中(zhong)si的含量。為了抑(yi)制滲透反應(ying),必(bi)須(xu)降低高鋁磚(zhuan)的孔徑。
液態鋁對高(gao)鋁磚(zhuan)(zhuan)的(de)滲透(tou)是一種毛細(xi)管(guan)現象,用開爾文公(gong)式可以(yi)計算出熔體向高(gao)鋁磚(zhuan)(zhuan)滲透(tou)的(de)深度(du):
其中(zhong),d為氣孔直徑(jing),r為(wei)鋁(lv)熔(rong)體表面(mian)張力,θ為(wei)鋁(lv)熔(rong)體與高鋁(lv)磚表面(mian)的潤(run)濕角,田為(wei)鋁(lv)熔(rong)體粘度,t為(wei)熔(rong)融時(shi)間。
二:選用(yong)適(shi)當抗潤(run)濕(shi)劑,抑制和鋁液的(de)潤(run)濕(shi)—化學(xue)方法
鋁液侵(qin)蝕高鋁磚的(de)主要(yao)原(yuan)因是鋁液容易(yi)滲(shen)入高鋁磚,引起高鋁磚中氧化(hua)物組分的(de)還原(yuan)。若潤 濕角大于90度,高(gao)鋁磚(zhuan)和鋁液(ye)的潤濕就(jiu)不會(hui)發生。也不會(hui)發生化學反應(ying)。所以(yi)在高(gao)鋁磚(zhuan)工作(zuo)面上涂抹(mo)一層不與鋁潤濕的組(zu)分或者在高(gao)鋁磚(zhuan)生產(chan)過程中添加抗(kang)(kang)潤濕劑可以(yi)提高(gao)高(gao)鋁磚(zhuan)內襯對鋁液(ye)的抗(kang)(kang)侵(qin)蝕(shi)性。
除了碳(tan)化(hua)物(碳化硅)、硼化物以及氮化物外,大(da)部分氧化物很容易被鋁還原(yuan)產生潤濕。表(biao)1列出了耐火材料的(de)氧(yang)化(hua)物(wu)和液態鋁之間的(de)反(fan)應自由能。
根據改(gai)進措施,必(bi)須有合(he)適的(de)添(tian)(tian)加劑(ji)和結(jie)(jie)合(he)劑(ji)以及合(he)適的(de)燒成溫度。合(he)適的(de)添(tian)(tian)加劑(ji)在(zai)高(gao)鋁(lv)(lv)(lv)磚中起到抗潤濕劑(ji)作用(yong),可以阻止鋁(lv)(lv)(lv)液(ye)向(xiang)高(gao)鋁(lv)(lv)(lv)磚內部的(de)滲透,減(jian)少鋁(lv)(lv)(lv)液(ye)與高(gao)鋁(lv)(lv)(lv)磚的(de)反(fan)應。結(jie)(jie)合(he)劑(ji)能改(gai)善(shan)制品的(de)機械(xie)強度,在(zai)燒成和使用(yong)過程中可以形成具有較好抗損毀性的(de)組織結(jie)(jie)構。