1: Gözenek boyutunu küçültünyüksek alüminyumlu tuğlalaralüminyum sıvısının sızmasını önlemek için fiziksel yöntem
Geleneksel yüksek alümina tuğlaların ortalama gözenek boyutu yaklaşık 22 μm'dir. Alüminyum sıvısı gözenekler aracılığıyla tuğlanın iç kısmına kolayca nüfuz edebilir ve yüksek alümina tuğlalardaki silisyum oksitle reaksiyona girerek alüminyum sıvısındaki Si içeriğini artırabilir. Sızma reaksiyonunu engellemek için yüksek alümina tuğlanın gözenek boyutu küçültülmelidir.
Sıvı alüminyumun yüksek alümina tuğlalara nüfuz etmesi kılcal bir olaydır. Eriyik nüfuzunun yüksek alümina tuğlaya derinliği Kelvin formülü kullanılarak hesaplanabilir: burada d gözenek çapı, r alüminyum eriyiğinin yüzey gerilimi, θ alüminyum eriyiği ile yüksek alümina tuğlanın yüzeyi arasındaki ıslatma açısı, η alüminyum eriyiğinin viskozitesi ve t erime süresidir.
2: Alüminyumun sıvı kimyasal yöntemi ile ıslanmasını engellemek için uygun ıslatma önleyici maddelerin seçilmesi
Alüminyum sıvısının yüksek alüminyumlu tuğlaları aşındırmasının temel nedeni, alüminyum sıvısının yüksek alüminyumlu tuğlalara kolayca nüfuz etmesi ve yüksek alüminyumlu tuğlalardaki oksit bileşenlerinin azalmasına neden olmasıdır. Islatma açısı 90 dereceden büyükse, yüksek alüminyumlu refrakter tuğlaların ve alüminyum sıvısının ıslanması gerçekleşmez. Hiçbir kimyasal reaksiyon gerçekleşmez. Bu nedenle, yüksek alüminyumlu tuğlaların çalışma yüzeyine alüminyumlu ıslanmayan bir bileşen tabakası uygulamak veya yüksek alüminyumlu tuğlaların üretim süreci sırasında ıslanmayı önleyici madde eklemek, yüksek alüminyumlu tuğla astarının alüminyum sıvıya karşı korozyon direncini artırabilir.
Karbürler (silisyum karbür), borürler ve nitrürler hariç, çoğu oksit, ıslanabilirlik üretmek için alüminyum tarafından kolayca indirgenir. Tablo 1, refrakter oksitler ve sıvı alüminyum arasındaki reaksiyon serbest enerjisini listeler.
Bu nedenle, yüksek alüminyumlu tuğlalar üretirken, alüminyumla reaksiyona girmeyen veya ıslanmayan malzemeler kullanmaya çalışın ve uygun anti-ıslanma maddeleri ekleyin. Aşağıdaki bileşikler yaygın anti-ıslanma maddeleridir: BaSO4 (baryum sülfat); CaF2 (kalsiyum florür); AIF3 (alüminyum florür); AL2O3·TiO2 (alüminyum oksit titanyum oksit). Ancak, sıcaklık 1100 dereceden yüksek olduğunda, anti-ıslanma maddesi etkisini kaybedecektir. Bu nedenle, ıslatma açısını iyileştirmek için dejenerasyona uğramayacak ve yüksek sıcaklıklarda erimeyecek anti-ıslanma maddeleri geliştirmek özellikle önemlidir.
İyileştirme önlemlerine göre, uygun katkı maddeleri ve bağlayıcılar ile uygun pişirme sıcaklıkları bulunmalıdır. Uygun katkı maddeleri, yüksek alümina tuğlalarda anti-ıslanma maddeleri olarak etki eder, bu da alüminyum sıvısının yüksek alümina tuğlaların içine nüfuz etmesini önleyebilir ve alüminyum sıvısı ile yüksek alümina tuğlalar arasındaki reaksiyonu azaltabilir. Bağlayıcılar, ürünlerin mekanik mukavemetini iyileştirebilir ve pişirme ve kullanım sırasında iyi hasar direncine sahip bir doku yapısı oluşturabilir.
