如何理解碱金属对耐火材料的侵蚀？

在铝合金熔炼过程中，主要炉料是电解铝液和重熔铝锭。

在重熔铝锭中，Na含量约为30ppm，电解铝液中的Na含量比重熔铝锭高一些，通常在40～50ppm。此外，通常使用的精炼剂、覆盖剂和清渣剂的主要成分为NaCl和KCl，也是Na和K的重要来源。铝合金熔体中的Na和K对耐火材料的寿命有着重要的影响。由于Na和K的沸点极低，分别仅为882.9℃和760℃。而铝合金熔炼和保温精炼期间，炉膛温度高达800～1000℃，最高可达1200℃，在这个温度范围，溶解于合金熔体中的碱金属钠和钾部分蒸发，形成钾、钠蒸汽。这样，在以天然气为燃料的反射熔炼炉内，就会存在许多CO2(气)、CO(气)、Na(气)和K(气)，这些气体和蒸汽通过耐火材料开口气孔向耐火材料内部渗透，并与耐火材料组织发生反应，产生新的膨胀相如钾霞石(含钾)和霞石(含钠)，两者均会对耐火材料结构造成损害[7]，从而加速熔铝炉耐火材料内衬的失效。

2Na2(气) + 2/3(Al2O3.SiO2)(气)+ 8/3SiO2(液)+CO(气)

→ 2(Na2O.Al2O3.4SiO2)(固)+ C(固)

2K2(气)+2/3(Al2O3.SiO2)(气)+ 8/3SiO2(液)+CO(气)

→ 2(K2O.Al2O3.4SiO2)(固)+ C(固)

此外，Na、K、Si等进入铝液中，会降低铝熔体的熔点与粘度，增加其流动性，从而增加铝液对耐火材料的侵润性和渗透性，加速耐火材料的失效。

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援引：https://www.china-mcc.com/tech_show-950132.html