A erosão dos refratários de silicato de alumínio por alumínio fundido, como em fornos de fusão de alumínio e fornos de retenção, geralmente resulta na formação de depósitos de óxido de alumínio no refratário. O grau de erosão é aumentado na presença de álcalis e em uma atmosfera redutora. Isso está relacionado à conversão de tijolos de alumina em aluminato de sódio, o que aumenta a cinética da formação em uma atmosfera redutora, promovendo a formação de nitreto de alumínio. Nos fornos de fusão e fornos de retenção, os álcalis podem vir da carga de metal.
Em fornos de fusão de alumínio e fornos de retenção, os refratórios de silicato de alumínio entram em contato com o alumínio líquido, geralmente resultando na formação de depósitos interfaciais ligados contendo principalmente óxido de alumínio, a maioria dos quais é o resultado da reação do alumínio com a reação no refratário, especialmente com o silício dioxido, com o seguinte
4AL +3 SiO2 → 2AL2O 3+3 Si
A cinética da reação diminui rapidamente após a exibição do depósito. Conclui -se que esse depósito se torna uma barreira à penetração de alumínio no material refratário, e a presença de álcalis em uma atmosfera redutora aumentará a cinética desse depósito. Existem duas fontes de óxidos de sódio alcalino; Nos lingotes de alumínio produzidos pela célula eletrolítica ou no material refratário. Neste último caso, a presença ativa de Na2O não pode ser confirmada. Por outro lado, os aspectos relevantes da atmosfera redutora ainda não foram explicados.
O principal experimento desse tempo é a reação do material refratário de silicato de alumínio à corrosão de alumínio causada por alcalina e redução da atmosfera, e a determinação dos possíveis efeitos de alumínio alto de alumínio (70% de al2O3) com o fluoreto de alumínio (alf3) como um refiltrante sobre essa corrosão. Este produto é um representante de materiais refratários amorfos sem aditivos de infiltração e é usado na indústria como fornos de isolamento de alumínio e fornos de forno de fundição de alumínio.
A temperatura do teste é determinada de acordo com a temperatura operacional do forno de retenção de alumínio e o forno de fundição de alumínio. A temperatura no local em contato com o metal atinge 850 graus e a temperatura na parte da radiação da chama atinge 1200 graus ~ 1500 graus. O teste de erosão de castáveis refratários industriais de alto alumínio com fluoreto de alumínio (ALF3) como um agente que não é um alojamento é explicado, e a corrosão causada pelo alumínio e o papel dos óxidos básicos contidos no refratário são inferidos.
Parece que, especialmente na presença de uma atmosfera redutora, a alumina beta é a fase ativa no refratário em contato com o alumínio líquido. Do ponto de vista termodinâmico, a ação de -alumina em alumínio líquido leva à formação de sódio metálico, e a equação da reação é a seguinte:
6naal11o 17+2 al → 6na +34 al2o3 (2)
Quando a pressão parcial de oxigênio é maior que {{0}} atm, o sódio metálico produzido na solução de alumínio (ANA ~ 0,1) será oxidado e a reação é a seguinte:
2Na +1/2o2 → Na2O (3)
Quando a pressão parcial de oxigênio é menor que 10-19 atm, a presença de Na2O deve estar relacionada à ação de óxidos refratários (especialmente na sílica) no sódio metálico, e a equação da reação é a seguinte:
4NA+SiO2 → 2NA2O+SI (4)
Por outro lado, na presença de ALF3, o sódio metálico também pode ser produzido, e a equação da reação é a seguinte:
6naal11o 17+2 alf3 → 6naf +34 al2o3 (5)
3NAF+AL → 3NA+ALF3 (6)
Através da análise, quando o eletrólito líquido existe a uma temperatura superior a 888 graus, as equações de reação (5) e (6) podem produzir sódio metálico, que é propício à troca entre os reagentes. Sob tais condições, espera -se que os castáveis refratários obtenham uma cinética de geração de Na2O mais alta; portanto, se o último contiver o ALF3 como um agente de umedecimento, o alumínio corroerá o material refratário mais rápido. O depósito da interface contém principalmente o corundum (A-AL2O3) e também contém nitreto de alumínio (Al) e alumínio (ALN). Acredita -se que o nitreto de alumínio presente no depósito possa participar desse processo de corrosão. A participação do nitreto de alumínio é consistente com a análise dos produtos de reação obtidos entre alumínio e carbonato de sódio no ar e nitrogênio. Foi identificado que o principal produto da reação obtido em 900 graus é o aluminato de sódio (Naalo2), que existe na forma de hidrato (Naalo2 · 3H2O). A gravidade específica do aluminato de sódio é de 2,69g/cm³, enquanto a do óxido de alumínio é de 3,96g/cm³. Portanto, o depósito de alumínio protetor deve ser acompanhado por um aumento no volume quando é convertido em aluminato de sódio. O aumento do volume facilita a formação de rachaduras, o que facilita a penetração do alumínio e torna o material refratário suscetível à erosão.
