Der physikalische Mechanismus der feuerfesten AZS-Ziegel- und Blasenbildung
Das GeschmolzeneAZS-Steinenthält im Inneren viele Poren, und das Innere dieser Poren ist mit Gas gefüllt. Die Zusammensetzung des Gases ist ungefähr die gleiche wie die von Luft, das heißt, es besteht hauptsächlich aus Stickstoff, Sauerstoff und einer kleinen Menge Kohlendioxidgas. Wenn die Kontaktzeit zwischen AZS-Steinen und Glasflüssigkeit aufgrund der Erosion der Ziegeloberfläche zunimmt, werden die inneren Hohlräume freigelegt und gleichzeitig wird das darin gefüllte Gas unter Bildung von Blasen freigesetzt.
Der chemische Mechanismus der feuerfesten AZS- und Blasenbildung
Das geschmolzene AZS-Feuerfestmaterial enthält Verunreinigungselemente, die zu Gas oxidiert werden können, wie etwa Kohlenstoff, Schwefel, Zirkoniumcarbid, Nitrid, Stickoxid usw. Wenn der AZS-Feuerfeststein auf über 1400 Grad erhitzt wird, unterliegen diese Verunreinigungselemente einer Oxidationsreaktion unter Bildung entsprechender Stickstoff-, Kohlenmonoxid-, Kohlendioxid-, Schwefeldioxid- und anderer Gase.
Wenn der geschmolzene AZS-Stein abgekühlt und wieder erhitzt wird, entstehen im Allgemeinen Sauerstoffblasen und Sekundärblasen am Kontaktpunkt zwischen der Glasflüssigkeit und dem geschmolzenen AZS-Stein. Dies liegt daran, dass gegossene AZS-Steine im Allgemeinen eine geringe Menge (<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.
Wenn die Temperatur sinkt, verläuft die Reaktionsgleichung in die positive Richtung, was die Bildung von Fe3+ begünstigt. Bei steigender Temperatur verläuft die Reaktionsgleichung in die entgegengesetzte Richtung (Rückreaktion), was die Bildung von O2 begünstigt.
Ein weiterer Grund für die Entstehung von Sauerstoff ist die elektrochemische Reaktion zwischen der Glasschmelze und dem feuerfesten AZS-Stein oder die „entfernte“ elektrochemische Reaktion, wenn die Glasschmelze und die feuerfesten AZS-Steine nicht in Kontakt sind. Für den Elektronentransfer sind Alkali- oder Erdalkalimetallionen verantwortlich. Bei dieser Batteriereaktion werden Sauerstoffionen (O2-) in der Glasschmelze zu Sauerstoff (O2) oxidiert.
Die Glasschmelze steht in Kontakt mit dem gegossenen AZS-Stein. Die Konzentration an Alkali- oder Erdalkaliionen ist in der Glasschmelze deutlich höher als im Feuerfestmaterial. Darüber hinaus diffundieren diese Metallionen Mn+ aufgrund der Infiltration der Glasphase in das feuerfeste Material. Das Ergebnis ist, dass es die in das feuerfeste AZS-Material diffundierten Elektronen neutralisiert und so die elektrische Neutralität aufrechterhält.
