Alümina-spinel-zirkonya İle Çimentosuz Kendi Kendine Akabilen Dökülebilir Refrakter Geliştirilmesi

Abstract

Çimentosuz dökülebilir refrakter, kalsiyum oksitin yüksek sıcaklıklarda yarattığı olumsuz etkilerinden kaçınmak için son dönemlerde üzerine araştırmalar yapılan önemli bir refrakter çeşididir. Bu tez çalışmasında, son yıllarda refrakter sanayinde trend olan çimento içermeme ile kendi kendine yayılabilme özellikleri birleştirilmiştir. Bu çalışmanın ilk bölümünde alfabond 300 hidratlanabilir alümina bağlayıcının kullanıldığı tabular alümina esaslı kendi kendine akabilen dökülebilir refrakterde partikül boyut dağılmının ürün özellikleri üzerindeki etkisi incelenmiştir. Kendi kendine akabilen dökülebilir refrakterlerin hazırlanması Andreassen Denklemi’e göre olmuştur. İkinci aşamada ise, birinci bölümde optimum olarak bulunan partikül boyut dağılım parametresine göre hazırlanan tabular alumina esaslı komposizyona çeşitli oranlarda MgO ilavesi yapılarak yerinde spinel oluşturulmuş, bunun özellikler üzerindeki etkileri bulunmuştur. Bundan sonraki aşamada, optimum partikül boyut dağılım parametresine göre hazırlanan komposizyona çeşitli oranlarda sentetik spinel ilavesi yapılarak bunun özellikler üzerindeki değişimi izlenmiştir. Son aşamada ise, ikinci kısımda bulunan optimum MgO miktarı katkısı ile hazırlanan sisteme belli oranlarda zirkonya ilavesi yapılarak bunun refrakter özellikler üzerindeki etkileri incelenmiştir. Daha sonra her aşamada elde edilen en iyi özelliklere sahip refrakter malzemenin bulunup bu refrakterlerin birbiri ile kıyaslamaları, özelliklerine göre yapılmıştır.

Zero-cement castable refractory is one of the most important refractory type which is under investigation in recent years for preventing negative effects of calcium oxide In this study, the cement free and self-flow properties which are currently popular in refractory industry were combined together. In the first stage of this study, the effect of the particle size distribution on the refractory properties of cement free self-flow castables based on tabular alumina and consisting of alphabond 300 hydratable alumina binder, was investigated. The preperations of the self-flow castables were done according to Andreassen Equation. In the second stage, the addition of magnesia with different proportions was done to the compositions including tabular alumina which prepared with optimum q value determined in the first stage. Spinel particles formed in the refractories during sintering and the effects of the spinel particles on the refractory properties was investigated. In the third stage, the addition of synthetic spinel with different proportions was done into the compositions prepared via optimum q value and then the effects of spinel particles on the refractory properties was investigated. In the final stage, the additions of zirconia with different proportions was done into the compositions prepared with optimum q value and optimum MgO content. Namely zirconia powders were added to the best composition in the second stage. Then the effects of zirconia particles on the refractory properties were investigated. Finally the best refractory material was determined in each stage and they were compared with each other.