Mecanismul fizic al cărămizii refractare AZS și al formării bulelor
Cel topitCaramida AZSconține o mulțime de pori în interior, iar interiorul acestor pori este umplut cu gaz. Compoziția gazului este aproximativ aceeași cu cea a aerului, adică este în principal azot, oxigen și o cantitate mică de dioxid de carbon gazos. Pe măsură ce timpul de contact dintre cărămizile AZS și lichidul de sticlă crește, din cauza eroziunii suprafeței cărămizii, golurile interne vor fi expuse, iar gazul umplut în interior va fi eliberat în același timp pentru a forma bule.
Mecanismul chimic al AZS refractar și al formării bulelor
Refractarul AZS topit conține elemente de impurități care pot fi oxidate pentru a forma gaze, cum ar fi carbon, sulf, carbură de zirconiu, nitrură, oxid de azot etc. Când cărămida refractară AZS este încălzită la peste 1400 de grade, aceste elemente de impurități vor suferi o reacție de oxidare. pentru a forma azot corespunzător, monoxid de carbon, dioxid de carbon, dioxid de sulf și alte gaze.
Când cărămida topită AZS este răcită și încălzită din nou, bulele de oxigen și bulele secundare sunt în general generate la punctul de contact dintre lichidul de sticlă și cărămida AZS topită. Acest lucru se datorează faptului că, în general, cărămizile turnate AZS conțin o cantitate mică (<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.
Când temperatura scade, ecuația reacției continuă în direcția pozitivă, ceea ce conduce la formarea Fe3+. Când temperatura crește, ecuația reacției decurge în direcția opusă (reacție inversă), ceea ce conduce la formarea de O2.
Un alt motiv pentru generarea de oxigen este reacția electrochimică dintre topitura de sticlă și cărămida refractară AZS sau reacția electrochimică „la distanță” când topitura de sticlă și refractarele AZS nu sunt în contact. Ionii metalelor alcaline sau alcalino-pământoase sunt responsabili de transferul de electroni. În această reacție a bateriei, ionii de oxigen (O2-) din topitura de sticlă sunt oxidați la oxigen (O2).
Sticla topită este în contact cu cărămida turnată AZS. Concentrația de ioni de metale alcaline sau alcalino-pământoase din topitura de sticlă este mult mai mare decât cea din refractar. În plus, datorită infiltrării fazei de sticlă, acești ioni metalici Mn+ vor difuza în refractar. Rezultatul este că neutralizează electronii difuzați în materialul refractar AZS, menținând neutralitatea electrică.
