ASC VE AZS MALZEMELERİN ALKALİ VE AŞINMA DİRENÇLERİNİN İNCELENMESİ

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "ASC VE AZS MALZEMELERİN ALKALİ VE AŞINMA DİRENÇLERİNİN İNCELENMESİ"

Özgür Öcal
8 yıl önce
İzleme sayısı:

1 ALKALİ VE AŞINMA İbrahim BÜYÜKÇAYIR, İlyas CAN. 1

2 Çimento sanayinde alkali problemleri son zamanlarda alternatif yakıt t ve hammadde kullanımını ile da etkisi artan, sıkça s karşı şılaşılan sorunlardan biridir. Alkali sorunlarına na çözüm m aranırken, rken, aşıa şınma direnci yüksek y malzeme gereksinimi de ortaya çıkmaktadır 2

3 SiC veya ZrO 2 katkısı veya her ikisinin birlikte kullanımı, istenen bu iki özelliği de aynı anda sağlamaya olanak tanımaktadır ASC VE AZS MALZEMELERİN Yüksek alkali direnci için porozite değerinin düşük, por çapının mümkün olduğunca küçük ve por dağılımının da düzgün olması gerekmektedir Ayrıca kullanılan hammaddenin Andaluzit gibi aşınma direncinin yüksek, kararlı bir hammadde olması gerekir 3

düşük, por çapının mümkün olduğunca küçük ve por dağılımının da düzgün olması gerekmektedir Ayrıca

4 Bu çalışmada Durer bünyesinde üretilmekte olan; Gundur LC 7610 ASC Gundur LC 7699 AZS Vibradur 610 ASC Ultradur AZS 5099 malzemelerinin alkali ve aşıa şınma dirençleri, diğer fiziksel özellikleri ve kimyasal kompozisyonları da verilerek karşı şılaştırılmıştır ASC VE AZS MALZEMELERİN 4

alkali ve aşıa şınma dirençleri, diğer fiziksel özellikleri ve kimyasal

5 Tablo 1. Numunelerin kimyasal analiz sonuçları Bileşen Gundur LC 7610 ASC Gundur LC 7699 AZS Ultradur AZS 5099 Vibradur 610 ASC Al 2 O 3 (%) 54,58 50,34 49,46 53,70 SiO 2 (%) 30,67 24,13 26,56 33,11 Fe 2 O 3 (%) 0,57 0,46 0,38 0,48 CaO (%) 3,48 3,55 2,20 2,13 ZrO 2 (%) - 10,78 10,82 - SiC (%) 9,86 9,93 9,88 9,81 Kimyasal analiz sonuçları XRF cihazı ile ISO standardına göre tayin edilmiştir 5

5099 Vibradur 610 ASC Al 2 O 3 (%) 54,58 50,34 49,46 53,70 SiO 2 (%) 30,67 24,13 26,56 33,11 Fe 2 O

6 Tablo 2. Püskürtme malzemeleri numunelerinin fiziksel test sonuçları Kalite Gundur LC 7610 ASC Gundur LC 7699 AZS Sıcaklık o C H.Ağırlığı G.Porozite % g/cm 3 hacim S.B.D. kg/cm 2 Isıl Şok Direnci çevrim Aşınma Direnci cm ,37 17, , ,30 26, , ,30 25,8 311 > 30 16, ,29 25,3 309 > 30 15, ,30 19,8 514 > ,55 15, , ,48 23, , ,49 22,2 326 > 30 12, ,48 21,8 394 > 30 12, ,52 16,5 834 > 30-6

Ağırlığı G.Porozite % g/cm 3 hacim S.B.D.

7 Tablo 2. Püskürtme malzemeleri numunelerinin fiziksel test sonuçları Kalite Ultradur AZS 5099 Vibradur 610 ASC Sıcaklık o C H.Ağırlığı G.Porozite % g/cm 3 hacim S.B.D. kg/cm 2 Isıl Şok Direnci çevrim Aşınma Direnci cm ,85 8, , ,81 12, , ,79 13, > 30 4, ,82 10, > ,79 12, > ,80 8, , ,75 11, , ,72 11, > 30 7, ,71 11, > ,70 11, > 30-7

8 Isıl Şok Direnci Testi DIN standardına uygun olarak yapılmıştır Isıl Şok Direnci Testinin Aşamaları ISITMA SUDA ŞOKLAMA KURUTMA (950 o C de 15 dk) (<18 o C de 3 dk) (110 o C de 30 dk) 8

9 1000 C, 1200 C ve 1350 o C de pişirilmiş numunelerin ısıl şok testi sonrası görünümleri > 30 çevrim 9

10 Aşınma direnci testi ASTM C704 standardına uygun olarak yapılmıştır Aşınma test cihazının görünümü Numune Ebatları: 100*100*25 mm Aşındırıcı Malzeme: 1000 g SiC (F36) Test Süresi: 450±15 sn Aşınma Formülü: A = [( M1 - M2 ) / B] B: H.Ağırlığı (g/cm 3 ) M1: İlk Ağırlık (g) M2: Son Ağırlık (g) 10

Malzeme: 1000 g SiC (F36) Test Süresi: 450±15 sn Aşınma Formülü: A = [(

11 Pişirme Sıcaklığı Aşınma Miktarı 120 o C 10,58 cm o C 17,00 cm o C 16,44 cm o C 15,20 cm o C 7,17 cm o C 13,80 cm o C 12,57 cm o C 12,24 cm o C 7,90 cm o C 7,59 cm o C 7,68 cm o C 7,25 cm o C 4,25 cm o C 4,20 cm 3 11

3 1000 o C 12,57 cm 3 1200 o C 12,24 cm 3 120 o C 7,90 cm 3 800 o C 7,59

12 ALKALİ DİRENCİ TEST SONUÇLARI GUNDUR LC 7610 ASC ASC VE AZS MALZEMELERİN 1000 o C 1200 o C 12

13 ALKALİ DİRENCİ TEST SONUÇLARI GUNDUR LC 7699 AZS ASC VE AZS MALZEMELERİN 1000 o C 1200 o C 13

14 ALKALİ DİRENCİ TEST SONUÇLARI VİBRADUR 610 ASC ASC VE AZS MALZEMELERİN 900 o C 1000 o C 1100 o C 14

15 ALKALİ DİRENCİ TEST SONUÇLARI ULTRADUR AZS 5099 ASC VE AZS MALZEMELERİN 900 o C 1000 o C 1100 o C 15

16 ALKALİ DİRENCİ TEST SONUÇLARI ASC VE AZS MALZEMELERİN SiC ve ZrO2 ilavesiz refrakter malzemelerin alkali testi sonrası görünümleri Boksit esaslı Müllit esaslı 16

17 Tablo 3. Numunelerin alkali direnci derecelendirmeleri K 2 CO 3 Na 2 CO 3 K 2 CO 3 + Na 2 CO o C 1000 o C 1100 o C 1200 o C 900 o C 1000 o C 1100 o C 1200 o C 900 o C 1000 o C 1100 o C 1200 o C Vibradur 610 ASC ***** ***** ***** - ***** ***** ***** - ***** ***** ***** - Ultradur AZS 5099 ***** ***** ***** - ***** ***** ***** - ***** ***** ***** - Gundur LC 7699 AZS - ***** - ***** - ***** - **** - ***** - **** Gundur LC 7610 ASC - ***** - **** - **** - **** - ***** - **** Burada; ***** Çok yüksek **** Yüksek *** İyi ** Vasat * Düşük, alkali direnci değerlerini ifade etmektedir 17

1200 o C 900 o C 1000 o C 1100 o C 1200 o C Vibradur 610 ASC ***** ***** ***** - ***** ***** ***** - ***** ***** ***** - Ultradur AZS 5099 *****

18 SONUÇLAR VE DEĞERLEND ERLENDİRMERME Tane dağılımı iyi ayarlanmış, şekillendirme basıncı yeteri derecede yüksek ve yeterli sıcaklık ve sürede pişirilmiş bir refrakter tuğlada porozite düşük, por çapı 40 ila 90 mikron arasında gerçekleşir. Por çapı yeteri kadar su ilave edilerek vibrasyonla dökülmüş, düşük çimentolu bir betonda 10 ila 20 mikron arası iken püskürtme betonlarda tuğla ve dökme beton arası bir değerde kalır. Doğal olarak bunu sağlayabilmek için püskürtme basıncının minimum 7 atm. ve hava miktarının 12 m3/dk olması, bunların yanı sıra püskürtme makinesinin de uygun özellikte ve bilhassa nozulunun su / malzeme karışımını optimum şekilde sağlayabilecek konumda olması gerekmektedir. 18

Por çapı yeteri kadar su ilave edilerek vibrasyonla dökülmüş, düşük çimentolu bir betonda 10 ila 20 mikron arası iken püskürtme betonlarda tuğla ve dökme beton arası bir

19 SONUÇLAR VE DEĞERLEND ERLENDİRMERME Malzemelere SiC ve/veya ZrO2 ilavesiyle alkali direnci üzerindeki olumlu etkinin yüksek oranda arttığı açıktır. Farklı tipte alkalilerle farklı sıcaklıklarda yapılan testler sonucunda numunelerin kesit yüzeylerinde penetrasyon ve beraberinde deformasyon oluşmadığı, dolayısıyla alkali direncinin ihtiyaç duyulduğu bölgelerde bu tür ürünlerin kullanılabilecektir. Aşınma direnci testi sonuçları incelendiğinde ZrO2 ilavesinin aşınmaya daha dirençli bir yapı ortaya koyduğu görülmektedir. 16 cm3 e kadar aşınma direncine sahip malzemelerin iyi olarak kabul edildiği göz önüne alındığında zirkon ilavesiz, sadece SiC içeren ürünlerin de aşınma direncini istenen düzeyde sağladığı ifade edilebilir. 19

ihtiyaç duyulduğu bölgelerde bu tür ürünlerin kullanılabilecektir.

20 SONUÇ: Çimento sanayinde fırın n girişi, i, fırın f n kafası ve soğutma gibi, aşınma, alkali ve ısıl şok gibi etkenlerin üçünün n birden önemli olduğu u bölgelerde b SiC ve/veya ZrO2 ilaveli andaluzit bazlı refrakter malzemeler güvenli g bir kullanıma imkan tanımaktad maktadır. Bunun yanı sıra söz s z konusu proses gerekliliği i olan etkenlerden birinin veya herhangi ikisinin var olduğu u bölgelerde b de rahatlıkla kullanılabilece labileceğini ini açıktır. 20

malzemeler güvenli g bir kullanıma imkan tanımaktad maktadır.

21 SONUÇ: Andaluzit bazlı SiC içeren malzemeler ile SiC ile birlikte ZrO2 içeren i malzemelerde ZrO2 ilavesinin sadece AşıA şınma direncini bir miktar arttırd rdığı gözlenmiştir. Sadece SiC içeren ürünlerin de AşıA şınma direncinin yüksek y olduğu düşünülürse ZrO2 ilavesinin aslında çok büyük k bir farklılık k yaratmayacağı ğını söylemek mümkündür. 21

22 05-06 Aralık 2011 İlginize Teşekkür Ederiz İbrahim BÜYÜKÇAYIR, İlyas CAN. DURER REFRAKTER MALZEMELERİ SAN. VE TİC. A.Ş. 22

Benzer belgeler

ASC (ANDALUZİT, SİLİSYUM KARBÜR) VE AZS (ANDALUZİT, ZİRKON, SİLİSYUM KARBÜR) MALZEMELERİN ALKALİ VE AŞINMA DİRENÇLERİNİN İNCELENMESİ

ASC (ANDALUZİT, SİLİSYUM KARBÜR) VE AZS (ANDALUZİT, ZİRKON, SİLİSYUM KARBÜR) MALZEMELERİN ALKALİ VE AŞINMA DİRENÇLERİNİN İNCELENMESİ İlyas CAN*, İbrahim BÜYÜKÇAYIR* *Durer Refrakter Malzemeleri San. Ve