Kalsiyum Alüminatın Spinel Esaslı Dökülebilir Refrakterlerde Kullanılabilirliğinin İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada ilk önce Andreasen denklemine göre belirlene tane boyut dağılım modülüne bağlı kalarak değişik pişirme sıcaklıklarında kalsiyum alüminatın çimento ile vereceği reaksiyonlar ve bu reaksiyonların görünür porozite, hacim ağırlığı, soğukta basma mukavemeti, kalıcı genleşme-büzülme ve termal şok dayanımı gibi refrakterler açısından önem arz eden özelliklerin ne derece değiştiği incelenmiş, karışımlarda kullanılacak olan optimum çimento miktarı belirlenmiştir. İkinci aşamada ise karışımlara belirli oranlarda ilave edilen kalsiyum alüminatın spinel esaslı dökülebilir refrakter karışımlarında vereceği reaksiyonlar sonucu yukarıda sayılan özelliklerin değişimleri incelenmiş ve spinel esaslı dökülebilir refrakter karışımlarında kullanılabilecek optimum kalsiyum alüminat miktarı belirlenmiştir. İlave edilen bu hammaddelerin yanında sistemin reolojik özeliklerinin arttırılması amacı ile yapıya %8 oranında reaktif alümina ilavesi yapılmıştır. Sonuç olarak, ilk aşamada kalsiyum alüminatın %5 çimento oranı ile birlikte kullanılmasının uygun olacağı, kalsiyum alüminatın spinel esaslı karışımlarda denenmesi sonucunda ise artan kalsiyum alüminat oranına paralel olarak yapının büzülmeye doğru gittiği saptanmıştır. Termal şok dayanımında %6 kalsiyum alüminat ilavesinin termal şok dayanımında düşüşe neden olmadığı ancak bu oranın aşılması halinde ise termal şok dayanımında azalma meydana geldiği saptanmıştır. Ayrıca kalsiyum alüminatın sentetik bir malzeme olmasından dolayı su miktarını arttırdığı dolayısıyla priz alma süresini geciktirdiği tespit edilmiştir.

In this study, firstly, the effect of the reactions between calcium aluminate and cement on the apparent porosity, bulk density, cold crushing strength, thermal expansion-shrinkage and thermal shock resistance are investigated at different temperatures with the grain size distribution determined by using the Andreasen equation and cement ratio was obtained. Secondly, the variation of the properties described in the first part is investigated according to the reactions between calcium aluminate and spinel, when these raw materials are mixtured with certain proportions, then optimum ratio of calcium aluminate for mixture of spinel based refractory castables is generally obtained. A reactive alumina (8 %) is added to the mixture to increase reological properties of the system. Consequently, in the first part it is determined that %5 of cement should be mixtured by calcium aluminate for the mixture. The spinel based refractory castables structure starts to shrink by increasing of the rate of calcium aluminate in this mixture. Addition of %6 calcium aluminate to the mixture does not change the thermal shock resistance but exceeding this ratio decreases the thermal shock resistance. Since the calcium aluminate is a synthetic material contains some water in it, solidification time increases.