Физическият механизъм на образуването на огнеупорна тухла AZS и мехурчета
РазтопенотоAZS тухласъдържа много пори вътре и вътрешността на тези пори е пълна с газ. Съставът на газа е приблизително същият като този на въздуха, тоест той е основно азот, кислород и малко количество газ въглероден диоксид. Тъй като времето за контакт между AZS тухлите и стъклената течност се увеличава, поради ерозията на тухлената повърхност, вътрешните кухини ще бъдат изложени и газът, напълнен вътре, ще бъде освободен в същото време, за да образува мехурчета.
Химическият механизъм на AZS огнеупорен и образуване на мехурчета
Разтопеният AZS огнеупорен материал съдържа примесни елементи, които могат да бъдат окислени до образуване на газ, като въглерод, сяра, циркониев карбид, нитрид, азотен оксид и др. Когато AZS огнеупорната тухла се нагрее до над 1400 градуса, тези примесни елементи ще претърпят окислителна реакция за образуване на съответния азот, въглероден оксид, въглероден диоксид, серен диоксид и други газове.
Когато разтопената AZS тухла се охлади и загрее отново, кислородни мехурчета и вторични мехурчета обикновено се генерират в точката на контакт между стъклената течност и разтопената AZS тухла. Това е така, защото като цяло лятите AZS тухли съдържат малко количество (<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.
Когато температурата се понижи, уравнението на реакцията протича в положителна посока, което е благоприятно за образуването на Fe3+. Когато температурата се повиши, уравнението на реакцията протича в обратна посока (обратна реакция), което води до образуването на O2.
Друга причина за генерирането на кислород е електрохимичната реакция между стъклената стопилка и AZS огнеупорната тухла или „дистанционната“ електрохимична реакция, когато стъклената стопилка и AZS огнеупорните материали не са в контакт. Йоните на алкални или алкалоземни метали са отговорни за трансфера на електрони. При тази реакция на батерията кислородните йони (O2-) в стъклената стопилка се окисляват до кислород (O2).
Стъклената стопилка е в контакт с лятата AZS тухла. Концентрацията на йони на алкални или алкалоземни метали в стъклената стопилка е много по-голяма от тази в огнеупора. В допълнение, поради инфилтрацията на стъклената фаза, тези метални йони Mn+ ще дифундират в огнеупора. Резултатът е, че неутрализира електроните, разпръснати в огнеупорния материал AZS, поддържайки електрическа неутралност.
