Den fysiska mekanismen för AZS eldfast tegel och bubbelbildning
Den smältaAZS tegelinnehåller mycket porer inuti, och insidan av dessa porer är fylld med gas. Gasens sammansättning är ungefär densamma som luftens, det vill säga den är huvudsakligen kväve, syre och en liten mängd koldioxidgas. När kontakttiden mellan AZS-tegelstenar och glasvätskan ökar, på grund av erosionen av tegelytan, kommer de inre hålrummen att exponeras, och gasen som fylls inuti kommer att släppas ut samtidigt för att bilda bubblor.
Den kemiska mekanismen för AZS eldfast och bubbelbildning
Det smälta eldfasta AZS-materialet innehåller föroreningselement som kan oxideras för att bilda gas, såsom kol, svavel, zirkoniumkarbid, nitrid, kväveoxid, etc. När den eldfasta AZS-stenen värms upp till över 1400 grader kommer dessa föroreningselement att genomgå en oxidationsreaktion att bilda motsvarande kväve, kolmonoxid, koldioxid, svavel dioxid och andra gaser.
När den smälta AZS-tegelstenen kyls och värms upp igen, genereras i allmänhet syrebubblor och sekundära bubblor vid kontaktpunkten mellan glasvätskan och den smälta AZS-stenen. Detta beror på att gjutna AZS-tegelstenar i allmänhet innehåller en liten mängd (<0.3% (mass fraction)) of variable valence elements, such as iron (Fe, Fe) or titanium (Ti, Ti). These variable valence elements can change their valence state with the change of temperature, thereby completing the role of absorbing or releasing oxygen.
När temperaturen sjunker fortsätter reaktionsekvationen i positiv riktning, vilket bidrar till bildningen av Fe3+. När temperaturen ökar fortsätter reaktionsekvationen i motsatt riktning (omvänd reaktion), vilket bidrar till bildningen av O2.
Ett annat skäl till genereringen av syre är den elektrokemiska reaktionen mellan glassmältan och AZS eldfasta tegelstenen, eller den "fjärr" elektrokemiska reaktionen när glassmältan och AZS eldfasta material inte är i kontakt. Alkalimetall- eller jordalkalimetalljoner är ansvariga för elektronöverföring. I denna batterireaktion oxideras syrejoner (O2-) i glassmältan till syre (O2).
Glassmältan är i kontakt med den gjutna AZS tegelstenen. Koncentrationen av alkalimetall- eller jordalkalimetalljoner i glassmältan är mycket större än den i det eldfasta materialet. Dessutom, på grund av infiltrationen av glasfasen, kommer dessa metalljoner Mn+ att diffundera in i det eldfasta materialet. Resultatet är att det neutraliserar elektronerna som sprids in i det eldfasta AZS-materialet och upprätthåller elektrisk neutralitet.
