O mecanismo físico do tijolo refratário AZS e da formação de bolhas
O fundidoTijolo AZScontém muitos poros em seu interior, e o interior desses poros está cheio de gás. A composição do gás é aproximadamente a mesma do ar, ou seja, é principalmente nitrogênio, oxigênio e uma pequena quantidade de gás dióxido de carbono. À medida que o tempo de contato entre os tijolos AZS e o líquido de vidro aumenta, devido à erosão da superfície do tijolo, os vazios internos ficarão expostos e o gás preenchido em seu interior será liberado ao mesmo tempo para formar bolhas.
O mecanismo químico do refratário AZS e da formação de bolhas
O refratário AZS fundido contém elementos de impureza que podem ser oxidados para formar gás, como carbono, enxofre, carboneto de zircônio, nitreto, óxido de nitrogênio, etc. Quando o tijolo refratário AZS é aquecido acima de 1400 graus, esses elementos de impureza sofrerão reação de oxidação para formar nitrogênio correspondente, monóxido de carbono, dióxido de carbono, dióxido de enxofre e outros gases.
Quando o tijolo AZS fundido é resfriado e aquecido novamente, bolhas de oxigênio e bolhas secundárias são geralmente geradas no ponto de contato entre o líquido de vidro e o tijolo AZS fundido. Isso ocorre porque, em geral, os tijolos fundidos AZS contêm uma pequena quantidade (<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.
Quando a temperatura diminui, a equação da reação prossegue na direção positiva, o que conduz à formação de Fe3+. Quando a temperatura aumenta, a equação da reação prossegue na direção oposta (reação reversa), o que conduz à formação de O2.
Outra razão para a geração de oxigênio é a reação eletroquímica entre o vidro fundido e o tijolo refratário AZS, ou a reação eletroquímica "remota" quando o vidro fundido e os refratários AZS não estão em contato. Íons de metais alcalinos ou metais alcalino-terrosos são responsáveis pela transferência de elétrons. Nesta reação de bateria, os íons de oxigênio (O2-) no vidro fundido são oxidados em oxigênio (O2).
O vidro fundido está em contato com o tijolo fundido AZS. A concentração de íons de metais alcalinos ou alcalino-terrosos no vidro fundido é muito maior do que no refratário. Além disso, devido à infiltração da fase vítrea, esses íons metálicos Mn+ se difundirão no refratário. O resultado é que neutraliza os elétrons difundidos no material refratário AZS, mantendo a neutralidade elétrica.
