Mekanisme fizikal pembentukan bata refraktori dan gelembung AZS
Yang cairbata AZSmengandungi banyak liang di dalam, dan bahagian dalam pori-pori ini dipenuhi dengan gas. Komposisi gas adalah lebih kurang sama dengan udara, iaitu, ia terutamanya nitrogen, oksigen, dan sejumlah kecil gas karbon dioksida. Apabila masa sentuhan antara bata AZS dan cecair kaca meningkat, disebabkan oleh hakisan permukaan bata, lompang dalaman akan terdedah, dan gas yang diisi di dalamnya akan dilepaskan pada masa yang sama untuk membentuk gelembung.
Mekanisme kimia AZS refraktori dan pembentukan gelembung
Refraktori AZS cair mengandungi unsur-unsur kekotoran yang boleh dioksidakan untuk membentuk gas, seperti karbon, sulfur, zirkonium karbida, nitrida, nitrogen oksida, dll. Apabila bata tahan api AZS dipanaskan hingga melebihi 1400 darjah, unsur-unsur kekotoran ini akan mengalami tindak balas pengoksidaan untuk membentuk nitrogen, karbon monoksida, karbon dioksida, sulfur dioksida dan gas lain yang sepadan.
Apabila bata AZS cair disejukkan dan dipanaskan semula, buih oksigen dan buih sekunder biasanya dihasilkan pada titik sentuhan antara cecair kaca dan bata AZS cair. Ini kerana, secara amnya, bata tuangan AZS mengandungi sejumlah kecil (<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.
Apabila suhu menurun, persamaan tindak balas meneruskan ke arah positif, yang kondusif kepada pembentukan Fe3+. Apabila suhu meningkat, persamaan tindak balas berjalan dalam arah yang bertentangan (tindak balas songsang), yang kondusif untuk pembentukan O2.
Satu lagi sebab untuk penjanaan oksigen ialah tindak balas elektrokimia antara cair kaca dan bata refraktori AZS, atau tindak balas elektrokimia "jauh" apabila kaca cair dan refraktori AZS tidak bersentuhan. Logam alkali atau ion logam alkali tanah bertanggungjawab untuk pemindahan elektron. Dalam tindak balas bateri ini, ion oksigen (O2-) dalam kaca cair dioksidakan kepada oksigen (O2).
Cairan kaca bersentuhan dengan bata tuang AZS. Kepekatan logam alkali atau ion logam alkali tanah dalam leburan kaca adalah lebih besar daripada kepekatan dalam refraktori. Di samping itu, disebabkan oleh penyusupan fasa kaca, ion logam Mn+ ini akan meresap ke dalam refraktori. Hasilnya ialah ia meneutralkan elektron yang tersebar ke dalam bahan refraktori AZS, mengekalkan neutraliti elektrik.
