Alüminyum silikat refrakterlerinin, alüminyum eritme fırınlarında olduğu gibi erimiş alüminyum ile erozyonu, genellikle refrakter üzerinde alüminyum oksit birikintilerinin oluşmasına neden olur. Erozyon derecesi alkali varlığında ve azalan bir atmosferde artar. Bu, alümina tuğlalarının sodyum alüminatına dönüştürülmesi ile ilgilidir, bu da azalan bir atmosferde oluşum kinetiğini arttırır ve alüminyum nitrür oluşumunu teşvik eder. Erime fırınlarında ve tutma fırınlarında, alkali metal yükten gelebilir.
Alüminyum eritme fırınlarında ve tutma fırınlarında, alüminyum silikat refrakterleri sıvı alüminyum ile temas eder, bu da genellikle esas olarak alüminyum oksit içeren bağlı arayüzey birikintilerinin oluşumuna neden olur, bunların çoğu, alüminyumun refrakter ile oksitlerle reaksiyonunun, özellikle silicon dioksit ile, özellikle silison dioksunda reaksiyonun sonucudur: Özellikle silison dioksu ile reaksiyon, özellikle reaksiyon formülüyle,:
4al +3 sio2 → 2al2o 3+3 si
Tepenin kinetiği, depozit ortaya çıktıktan sonra hızla azalır. Bu depozitin refrakter malzemeye alüminyum penetrasyonuna bir bariyer haline geldiği ve azaltıcı bir atmosferde alkali varlığının bu depozitin kinetiğini artıracağı sonucuna varılmıştır. İki alkalin sodyum oksit kaynağı vardır; elektrolitik hücre tarafından veya refrakter malzemede üretilen alüminyum külçelerde. İkinci durumda, Na2O'nun aktif varlığı doğrulanamaz. Öte yandan, azaltma atmosferinin ilgili yönleri henüz açıklanmamıştır.
Bu zamanın ana deneyi, alüminyum silikat refrakter materyalinin alkali ve azaltma atmosferinin neden olduğu alüminyum korozyona reaksiyonu ve yüksek alüminyum refrakter dökümlerini (% 70 AL2O3) alüminyum florür (ALF3) ile alüminyum florür (ALF3) ile, alkali olarak mevcut olduğunda bir instrator olarak belirlemesidir. Bu ürün, infiltrasyon katkı maddeleri olmayan amorf refrakter malzemelerin bir temsilcisidir ve endüstride alüminyum yalıtım fırınları ve alüminyum eritme fırın astarları olarak kullanılmaktadır.
Test sıcaklığı, alüminyum tutma fırının ve alüminyum eritme fırınının çalışma sıcaklığına göre belirlenir. Metalle temas eden yerdeki sıcaklık 850 dereceye ulaşır ve alev radyasyon kısmındaki sıcaklık 1200 derece ~ 1500 dereceye ulaşır. Bir ıslatılmayan maddeler olarak alüminyum florür (ALF3) ile endüstriyel yüksek alüminyum refrakter dökümlerin erozyon testi açıklanmaktadır ve alüminyumun neden olduğu korozyon ve refrakterde bulunan temel oksitlerin rolü çıkarılır.
Görünüşe göre, özellikle azalan bir atmosferin varlığında, beta alümina, refrakterdeki sıvı alüminyum ile temas halinde aktif fazdır. Termodinamik bir bakış açısından, -ALüminin sıvı alüminyum üzerindeki etkisi metalik sodyum oluşumuna yol açar ve reaksiyon denklemi aşağıdaki gibidir:
6naal11o 17+2 al → 6na +34 al2o3 (2)
Oksijen kısmi basınç {{0}}} ATM'den daha yüksek olduğunda, alüminyum çözeltisinde (ANA ~ 0.1) üretilen metalik sodyum oksitlenir ve reaksiyon aşağıdaki gibidir:
2na +1/2O2 → Na2O (3)
Oksijen kısmi basınç 10-19 ATM'den daha düşük olduğunda, Na2O'nun varlığı, metalik sodyum üzerindeki refrakter oksitlerin (özellikle silika) etkisi ile ilişkili olmalıdır ve reaksiyon denklemi aşağıdaki gibidir:
4NA+SIO2 → 2NA2O+SI (4)
Öte yandan, ALF3 varlığında, metalik sodyum da üretilebilir ve reaksiyon denklemi aşağıdaki gibidir:
6naal11o 17+2 alf3 → 6Naf +34 al2o3 (5)
3NAF+AL → 3NA+ALF3 (6)
Analiz yoluyla, sıvı elektrolit 888 dereceden yüksek bir sıcaklıkta var olduğunda, reaksiyon denklemleri (5) ve (6) reaktanlar arasındaki değişime elverişli metalik sodyum üretebilir. Bu koşullar altında, refrakter dökümlerin daha yüksek bir Na2O üretim kinetiği elde etmesi beklenmektedir, bu nedenle ikincisi bir ıslatma maddesi olarak ALF3 içeriyorsa, alüminyum refrakter malzemeyi daha hızlı aşındırır. Arayüz yatağı esas olarak korundum (A-AL2O3) içerir ve ayrıca alüminyum (AL) ve alüminyum nitrür (ALN) içerir. Depozitte bulunan alüminyum nitrürün bu korozyon sürecine katılabileceğine inanılmaktadır. Alüminyum nitrürün katılımı, hava ve azotta alüminyum ve sodyum karbonat arasında elde edilen reaksiyon ürünlerinin analizi ile tutarlıdır. 900 derecesinde elde edilen ana reaksiyon ürününün, hidrat (Naalo2 · 3H2O) formunda bulunan sodyum alüminat (Naalo2) olduğu tespit edilmiştir. Sodyum alüminatının özgül ağırlığı 2.69g/cm³, alüminyum oksitinki ise 3.96g/cm³'dir. Bu nedenle, koruyucu alüminyum birikintisine sodyum alüminatına dönüştürüldüğünde hacimde bir artış eşlik etmelidir. Hacmin artışı, alüminyumun penetrasyonunu kolaylaştıran ve refrakter malzemeyi erozyona duyarlı hale getiren çatlak oluşumunu kolaylaştırır.
