1: 気孔サイズを小さくする高アルミナ質レンガアルミニウムの浸透を防ぐ液体物理的方法
従来の高アルミナ質レンガの平均気孔サイズは約22μmです。アルミニウム液は気孔からレンガの内部に容易に浸透し、高アルミナ質レンガ内の酸化ケイ素と反応してアルミニウム液中のSi含有量を増加させます。浸透反応を抑制するには、高アルミナ質レンガの気孔サイズを小さくする必要があります。
液体アルミニウムが高アルミナ質レンガに浸透するのは毛細管現象です。高アルミナ質レンガへの溶融アルミニウムの浸透深さは、ケルビンの式を使用して計算できます。ここで、d は細孔径、r はアルミニウム溶融物の表面張力、θ はアルミニウム溶融物と高アルミナ質レンガの表面との間の濡れ角、η はアルミニウム溶融物の粘度、t は溶融時間です。
2: アルミニウム液化学法による濡れを抑制するために適切な濡れ防止剤を選択する
アルミ液が高アルミナ質レンガを腐食する主な原因は、アルミ液が高アルミナ質レンガに浸透しやすく、高アルミナ質レンガの酸化物成分の還元を引き起こすためです。濡れ角が90度を超えると、高アルミナ質耐火レンガとアルミ液の濡れは発生しません。化学反応は発生しません。そのため、高アルミナ質レンガの作業面にアルミと濡れない成分の層を塗布するか、高アルミナ質レンガの製造工程中に濡れ防止剤を添加すると、高アルミナ質レンガのアルミ液に対する耐食性を向上させることができます。
炭化物（炭化ケイ素）、ホウ化物、窒化物を除き、ほとんどの酸化物はアルミニウムによって容易に還元され、濡れ性が生じます。表 1 に、耐火性酸化物と液体アルミニウム間の反応自由エネルギーを示します。
そのため、高アルミニウムレンガを製造する際には、アルミニウムと反応したり濡れたりしない材料を使用し、適切な濡れ防止剤を添加するようにします。一般的な濡れ防止剤には、BaSO4（硫酸バリウム）、CaF2（フッ化カルシウム）、AIF3（フッ化アルミニウム）、AL2O3·TiO2（酸化アルミニウム、酸化チタン）などがあります。ただし、温度が1100度を超えると、濡れ防止剤は効果がなくなります。したがって、濡れ角を改善するには、高温でも変質せず、溶けない濡れ防止剤の開発が特に重要です。
改善策としては、適切な添加剤と結合剤、適切な焼成温度が必要です。適切な添加剤は高アルミナれんがの濡れ防止剤として作用し、アルミニウム液が高アルミナれんがの内部に浸透するのを防ぎ、アルミニウム液と高アルミナれんがの反応を減らします。結合剤は製品の機械的強度を向上させ、焼成中および使用中に損傷に強い組織構造を形成します。
