Eroziunea refractarelor de silicat de aluminiu prin aluminiu topit, cum ar fi în cuptoarele de topire din aluminiu și cuptoarele de reținere, duce de obicei la formarea depozitelor de oxid de aluminiu pe refractar. Gradul de eroziune este crescut în prezența alcalinilor și într -o atmosferă reducătoare. Aceasta este legată de conversia cărămizilor de alumină în aluminat de sodiu, ceea ce crește cinetica formării într -o atmosferă reducătoare, promovând formarea de nitrură de aluminiu. În cuptoarele de topire și cuptoarele de deținere, alcalinul poate proveni din încărcarea metalică.
În cuptoarele de topire din aluminiu și cuptoarele de susținere, refractarele de silicat de aluminiu vin în contact cu aluminiu lichid, rezultând de obicei la formarea de depozite interfațiale lipite care conțin în principal oxid de aluminiu, majoritatea fiind rezultatul reacției de aluminiu cu oxizi în refractar, în special cu dioxidul de siliciu, cu formula de reacție următoare:
4Al +3 siO2 → 2al2o 3+3 Si
Cinetica reacției scade rapid după ce apare depozitul. Se concluzionează că acest depozit devine o barieră pentru penetrarea aluminiului în materialul refractar, iar prezența alcalinei într -o atmosferă reducătoare va crește cinetica acestui depozit. Există două surse de oxizi de sodiu alcalin; în lingourile de aluminiu produse de celula electrolitică sau în materialul refractar. În ultimul caz, prezența activă a NA2O nu poate fi confirmată. Pe de altă parte, nu au fost încă explicate aspectele relevante ale atmosferei de reducere.
Principalul experiment al acestei perioade este reacția materialului refractar de silicat de aluminiu la coroziunea aluminiului cauzat de alcalin și de reducere atmosferă și de determinarea efectelor posibile ale caborului refractar cu aluminiu ridicat (70% Al2O3) cu fluorul de aluminiu (Alf3) (70% al2O3) cu fluorura de aluminiu (Alf3) ca infiltrant pe această coroziune atunci când aluminiul este prezentat în material refractar. Acest produs este un reprezentant al materialelor refractare amorfe fără aditivi de infiltrare și este utilizat în industrie ca cuptoare de izolare din aluminiu și căptușeli de cuptor de topire din aluminiu.
Temperatura testului este determinată în funcție de temperatura de funcționare a cuptorului de reținere a aluminiului și a cuptorului de topire din aluminiu. Temperatura la locul în contact cu metalul atinge 850 de grade, iar temperatura la partea radiației cu flacără atinge 1200 grade ~ 1500 grade. Testul de eroziune al cabinei refractare industriale cu aluminiu ridicat cu fluor de aluminiu (ALF3) ca agent care nu umedă este explicat, iar coroziunea cauzată de aluminiu și rolul oxizilor de bază conținuti în refractar sunt deduse.
Se pare că, în special în prezența unei atmosfere reducătoare, beta alumina este faza activă în refractarul în contact cu aluminiul lichid. Din punct de vedere termodinamic, acțiunea -alumina asupra aluminiului lichid duce la formarea de sodiu metalic, iar ecuația de reacție este următoarea:
6naal11o 17+2 al → 6na +34 al2o3 (2)
Când presiunea parțială de oxigen este mai mare decât {{0}} atm, va fi oxidată sodiul metalic produs în soluția de aluminiu (ANA ~ 0.1), iar reacția este următoarea:
2NA +1/2O2 → na2o (3)
Când presiunea parțială de oxigen este mai mică decât 10-19 ATM, prezența Na2O trebuie să fie legată de acțiunea oxizilor refractari (în special în silice) pe sodiu metalic, iar ecuația de reacție este următoarea:
4NA+SiO2 → 2NA2O+SI (4)
Pe de altă parte, în prezența ALF3, poate fi produs și sodiu metalic, iar ecuația de reacție este următoarea:
6Naal11o 17+2 ALF3 → 6naf +34 al2o3 (5)
3NAF+AL → 3NA+ALF3 (6)
Prin analiză, atunci când electrolitul lichid există la o temperatură mai mare de 888 grade, ecuațiile de reacție (5) și (6) pot produce sodiu metalic, care este propice schimbului dintre reactanți. În astfel de condiții, se preconizează că o cinetică de generare a Na2O mai mare este de așteptat să obțină o cinetică mai mare de generare a Na2O, astfel încât dacă acesta din urmă conține ALF3 ca agent de umectare, aluminiul va coroda mai repede materialul refractar. Depozitul de interfață conține în principal Corundum (A-AL2O3) și conține, de asemenea, aluminiu (AL) și nitrură de aluminiu (ALN). Se crede că nitrura de aluminiu prezentă în depozit poate participa la acest proces de coroziune. Participarea nitridei de aluminiu este în concordanță cu analiza produselor de reacție obținute între aluminiu și carbonat de sodiu în aer și azot. S -a identificat că principalul produs de reacție obținut la 900 de grade este aluminatul de sodiu (Naalo2), care există sub formă de hidrat (Naalo2 · 3H2O). Gravitatea specifică a aluminatului de sodiu este de 2,69g/cm³, în timp ce cea a oxidului de aluminiu este de 3,96g/cm³. Prin urmare, depozitul de aluminiu protector trebuie să fie însoțit de o creștere a volumului atunci când este transformat în aluminat de sodiu. Creșterea volumului facilitează formarea de fisuri, ceea ce facilitează penetrarea aluminiului și face ca materialul refractar să fie sensibil la eroziune.
