Den fysiske mekanismen til AZS ildfast murstein og bobledannelse
Den smeltedeAZS mursteininneholder mye porer inni, og innsiden av disse porene er fylt med gass. Sammensetningen av gassen er omtrent den samme som luften, det vil si at den hovedsakelig er nitrogen, oksygen og en liten mengde karbondioksidgass. Etter hvert som kontakttiden mellom AZS-klosser og glassvæske øker, på grunn av erosjonen av mursteinsoverflaten, vil de indre hulrommene bli eksponert, og gassen som er fylt på innsiden frigjøres samtidig for å danne bobler.
Den kjemiske mekanismen til AZS ildfast og bobledannelse
Det smeltede AZS-ildfaste materialet inneholder urenheter som kan oksideres for å danne gass, slik som karbon, svovel, zirkoniumkarbid, nitrid, nitrogenoksid osv. Når den ildfaste AZS-steinen varmes opp til over 1400 grader, vil disse urenhetselementene gjennomgå en oksidasjonsreaksjon å danne tilsvarende nitrogen, karbonmonoksid, karbondioksid, svovel dioksid og andre gasser.
Når den smeltede AZS-mursteinen avkjøles og varmes opp igjen, genereres vanligvis oksygenbobler og sekundære bobler ved kontaktpunktet mellom glassvæsken og den smeltede AZS-mursteinen. Dette er fordi støpte AZS-klosser generelt inneholder en liten mengde (<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.
Når temperaturen synker, fortsetter reaksjonsligningen i positiv retning, noe som bidrar til dannelsen av Fe3+. Når temperaturen øker, fortsetter reaksjonsligningen i motsatt retning (omvendt reaksjon), noe som bidrar til dannelsen av O2.
En annen årsak til generering av oksygen er den elektrokjemiske reaksjonen mellom glasssmelten og den ildfaste AZS-steinen, eller den "fjerne" elektrokjemiske reaksjonen når glasssmelten og AZS-ildfaste materialer ikke er i kontakt. Alkalimetall- eller jordalkalimetallioner er ansvarlige for elektronoverføring. I denne batterireaksjonen oksideres oksygenioner (O2-) i glasssmelten til oksygen (O2).
Glasssmelten er i kontakt med den støpte AZS-mursteinen. Konsentrasjonen av alkalimetall- eller jordalkalimetallioner i glasssmelten er mye større enn i det ildfaste. I tillegg, på grunn av infiltrasjonen av glassfasen, vil disse metallionene Mn+ diffundere inn i det ildfaste materialet. Resultatet er at det nøytraliserer elektronene som er diffundert inn i det ildfaste AZS-materialet, og opprettholder elektrisk nøytralitet.
