一：降低高鋁磚的孔徑以防止鋁液的滲入—物理方法
傳統(tǒng)高鋁磚的平均孔徑約為22μm，鋁液容易由孔隙滲透進(jìn)入磚的內(nèi)部，并和高鋁磚中的氧化硅反應(yīng)，增加鋁液中si的含量。為了抑制滲透反應(yīng)，必須降低高鋁磚的孔徑。
液態(tài)鋁對(duì)高鋁磚的滲透是一種毛細(xì)管現(xiàn)象，用開(kāi)爾文公式可以計(jì)算出熔體向高鋁磚滲透的深度：
其中，d為氣孔直徑，r為鋁熔體表面張力，θ為鋁熔體與高鋁磚表面的潤(rùn)濕角，田為鋁熔體粘度，t為熔融時(shí)間。
二：選用適當(dāng)抗?jié)櫇駝种坪弯X液的潤(rùn)濕—化學(xué)方法
鋁液侵蝕高鋁磚的主要原因是鋁液容易滲入高鋁磚，引起高鋁磚中氧化物組分的還原。若潤(rùn) 濕角大于90度，高鋁磚和鋁液的潤(rùn)濕就不會(huì)發(fā)生。也不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。所以在高鋁磚工作面上涂抹一層不與鋁潤(rùn)濕的組分或者在高鋁磚生產(chǎn)過(guò)程中添加抗?jié)櫇駝┛梢蕴岣吒咪X磚內(nèi)襯對(duì)鋁液的抗侵蝕性。
除了碳化物(碳化硅)、硼化物以及氮化物外，大部分氧化物很容易被鋁還原產(chǎn)生潤(rùn)濕。表1列出了耐火材料的氧化物和液態(tài)鋁之間的反應(yīng)自由能。
根據(jù)改進(jìn)措施，必須有合適的添加劑和結(jié)合劑以及合適的燒成溫度。合適的添加劑在高鋁磚中起到抗?jié)櫇駝┳饔茫梢宰柚逛X液向高鋁磚內(nèi)部的滲透，減少鋁液與高鋁磚的反應(yīng)。結(jié)合劑能改善制品的機(jī)械強(qiáng)度，在燒成和使用過(guò)程中可以形成具有較好抗損毀性的組織結(jié)構(gòu)。