Az AZS tűzálló tégla- és buborékképződés fizikai mechanizmusa
Az olvadtAZS téglabelül sok pórust tartalmaz, és ezeknek a pórusoknak a belseje gázzal van feltöltve. A gáz összetétele nagyjából megegyezik a levegővel, vagyis főleg nitrogénből, oxigénből és kis mennyiségű szén-dioxid gázból áll. Ahogy az AZS téglák és az üvegfolyadék érintkezési ideje növekszik, a téglafelület eróziója miatt a belső üregek szabaddá válnak, és a benne töltött gáz egyidejűleg felszabadul, és buborékok keletkeznek.
Az AZS tűzálló és buborékképződésének kémiai mechanizmusa
Az olvadt AZS tűzálló szennyező elemeket tartalmaz, amelyek gázokká oxidálhatók, mint például szén, kén, cirkónium-karbid, nitrid, nitrogén-oxid stb. Ha az AZS tűzálló téglát 1400 fok fölé melegítik, ezek a szennyező elemek oxidációs reakción mennek keresztül. megfelelő nitrogén, szén-monoxid, szén-dioxid, kén-dioxid és egyéb képződmények gázok.
Amikor az olvadt AZS téglát lehűtik és újra felmelegítik, általában oxigénbuborékok és másodlagos buborékok keletkeznek az üvegfolyadék és az olvadt AZS tégla érintkezési pontján. Ennek az az oka, hogy az öntött AZS téglák általában kis mennyiségben (<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.
Amikor a hőmérséklet csökken, a reakcióegyenlet pozitív irányba halad, ami elősegíti a Fe3+ képződését. Amikor a hőmérséklet emelkedik, a reakcióegyenlet ellenkező irányba megy végbe (fordított reakció), ami elősegíti az O2 képződését.
Az oxigén képződésének másik oka az üvegolvadék és az AZS tűzálló tégla közötti elektrokémiai reakció, vagy a "távoli" elektrokémiai reakció, amikor az üvegolvadék és az AZS tűzálló anyagok nem érintkeznek. Az alkálifém- vagy alkáliföldfém-ionok felelősek az elektronátvitelért. Ebben az akkumulátorreakcióban az üvegolvadékban lévő oxigénionok (O2-) oxigénné (O2) oxidálódnak.
Az üvegolvadék érintkezik az öntött AZS téglával. Az alkálifém- vagy alkáliföldfém-ionok koncentrációja az üvegolvadékban sokkal nagyobb, mint a tűzálló anyagban. Ráadásul az üvegfázis beszivárgása miatt ezek az Mn+ fémionok bediffundálnak a tűzálló anyagba. Az eredmény az, hogy semlegesíti az AZS tűzálló anyagba diffundált elektronokat, fenntartva az elektromos semlegességet.
