Alüminyum eritme fırını astarlarında kullanılan refrakter malzemeler genellikle 1000 derecenin altındaki sıcaklıklarda tutulur. Malzemelerin düşük sıcaklıkta sinterlenmesini desteklemek ve alüminyum sıvı nüfuzuna karşı direnci arttırmak için bu refrakter malzemelere fluorspar veya barit ve diğer sinterleme yardımcıları ve ıslanma önleyici maddeler eklenir. Ancak fırın herhangi bir nedenle aşırı ısındığında bu katkı maddeleri refrakter malzemelerin erken korozyonuna neden olabilir. Alüminyum eritme fırını astarlarında refrakter malzemelerin erken korozyonu probleminin üstesinden gelmek için, agrega olarak kalsiyum alüminatlı (CaO-Al2O3) kalsiyum alüminatlı refrakter dökülebilir malzemeler vekalsiyum alüminat çimentosubağlayıcı geliştirildi. Genellikle CAA, Al2O3/CaO CaO/Al2O3=1 veya 0.7 (molar oran) malzeme oranına sahip ham maddelerin eritilmesi ve farklı parçacık boyutlarına ezilmesiyle yapılır. CAA eritme işlemiyle yapıldığından görünür gözenekliliği neredeyse sıfırdır. CAA malzemelerinde mineral faz esas olarak CaO-Al2O3'tür ve erime noktası 1600 derecedir.
Kalsiyum alüminat çimentosu (CAC olarak kısaltılır) sinterleme ve elektrikle eritme işlemleriyle hazırlanabilir ve kimyasal bileşimi yaklaşık %CaO27, Al2O371%'dir. AZ8GU alüminyum alaşımı ile 800 derece, 72 saatte CAA dökülebilir malzemeler ve sıradan dökülebilir malzemeler üzerinde yapılan karşılaştırmalı pota kendi kendine aşındırma testinin sonuçları, CAC bağlı dökülebilir malzemelerin mükemmel anti-penetrasyon yeteneğine sahip olduğunu göstermektedir. Aksine, CAC bağlı plaka benzeri alümina dökülebilir malzemeler, alüminyum alaşımı eriyiği tarafından yapısına derinlemesine nüfuz edebilir ve belirgin bir korindon (-Al2O3) oluşumu meydana gelir. Test sonuçları ayrıca alüminyum sıvısının, ıslatma önleyici madde içeren dökülebilir kil içerisine, hatta CAA ilave edilmiş dökülebilir kile bile derinlemesine nüfuz ettiğini göstermektedir.
Alüminyum eritme fırınındaki alaşım eriyiği ile refrakter malzeme arasındaki etkileşimin esas olarak eriyiğin fırın astarının refrakter yapısındaki gözeneklere nüfuz etmesi ve bunun sonucunda SiO2 ve/veya alüminyum oksitlerin azalmasıyla sonuçlandığı doğrulanmıştır. korindon (-Al2O3) oluşturmak için. Sodyum açısından zengin alaşımlar veya sodyum açısından zengin alkali tuzları durumunda -Al2O3 oluşur ve bu da alüminyum açısından zengin refrakter astarın soyulmasına ve zamanından önce hasar görmesine neden olur. CAA malzemelerine alüminyum sıvısı neredeyse hiç nüfuz etmediğinden, yapısal soyulma ve refrakter astarın hızla hasar görmesi gibi sorunlar neredeyse hiç yaşanmaz.
Karşılaştırmalı testin sonuçları ayrıca, ıslanmayı önleyici maddeler içermeyen CAA düşük çimentolu refrakter dökülebilir malzemelerin geçirgenliğinin, BaSO4 (ıslanmayı önleyici madde) içeren geleneksel alümina bazlı düşük çimentolu dökülebilir malzemelerle aynı olduğunu ve ilkinin, 1350 dereceye kadar sıcaklıklarda kullanılabilir, bu da fırın aşırı ısındığında bile refrakter astarın erken korozyonuna neden olmayacağını garanti eder. Bu, agrega olarak CAA ve bağlayıcı olarak Kalsiyum alüminat çimentosu içeren CAA düşük çimentolu dökülebilir malzemelerin, alüminyum eritme fırınlarının kullanım koşullarıyla tamamen uyumlu olduğunu göstermektedir. Diğer çalışmaların sonuçları (500 derece, 100 saat CO erozyon direnci testi), demir içermeyen CAA'nın 800 dereceye ısıtıldıktan sonra mükemmel CO erozyon direncine sahip olduğunu göstermektedir; bu da agrega olarak CAA ve bağlayıcı olarak CAC içeren CAA dökülebilir maddelerinin de kullanılabileceğini göstermektedir. petrokimya endüstrisi.
