Grafit katkılı yüksek alüminalı dökülebilir refrakterlerin mekanik ve kimyasal özelliklerinin incelenmesi
The investigation of mechanical and chemical properties of graphite added high alumina-castable refractories
- Tez No: 232548
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SUAT YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 63
Özet
Refrakter malzemeler demir ve demir dışı metallerin üretiminde önemli bir rol oynamaktadır. Yüksek sıcaklıkta oluşan sıvı fazlar; metal, mat ve özellikle cürufla olan reaksiyonlar refrakterin kullanım ömrünü etkilemektedir. Eriyik cüruf, refrakteri kimyasal olarak çözündürerek veya yayınma yoluyla korozyona uğratmaktadır.Grafitin ıslatmazlık özelliği sayesinde, tuğla tipi refrakterlerde grafit katkısıyla refrakterin korozyon direnci arttırılabilmektedir. Ancak dökülebilir refrakter içindeki grafitin oda sıcaklığındaki karıştırılması ve dökülmesi sırasında fazla su talep etmesi, sonradan refrakterlerin bünyesinde gözenekliliğin artmasına neden olarak, olumsuzluk yaratmaktadır. Prosesteki yetersizlik, uygulama alanını sınırlı kılmaktadır.Prosesin geliştirilmesi için yeni yöntemler denenmektedir. Sol-jel tekniği ile yapıda bulunan grafitin alümina ile kaplanarak, bu şekilde dökülebilir refrakterde kullanımı, yeni bir yöntem olarak tez çalışmasının araştırma konusunu oluşturmuştur.Alüminyum izopropoksit, dört boyunlu reaktörde 90 0C'deki suyla hidroliz edilmiş ve ardından HCl ilavesi ile pH=2,3' e ayarlanarak peptize edilmiştir. Hazırlanan çözeltiye grafit ilavesi ile oluşturulan karışım 15 dak. süre ile karıştırılmıştır. Bu karışım daha sonra 120 0C'de 8 saat bekletilerek çözeltinin jelleşmesi sağlanmış ardından 2 0C/dak. ısıtma hızıyla 550 0C'ye ısıtılmış ve 3 saat bekletilerek alümina kaplı grafit elde edilmiştir. Klasik dökülebilir refrakter üretim yöntemine göre hazırlanan reçete içine alümina kaplı grafit ilave edilerek alüminalı dökülebilir refrakter numuneler üretilmiştir.Deneysel çalışmalarda ?alümina refrakter?, ağırlıkça %3, 6, 9 ?grafit katkılı alümina? ve aynı oranlarda hazırlanmış ?alümina kaplı grafit katkılı alümina? dökülebilir refrakter numunelerle çalışılmıştır. Hazırlanan örneklerin açık gözenek, su emme oranları, bulk yoğunlukları ve basma mukavemetleri ölçülerek birbirleri ile karşılaştırılmıştır. Ayrıca cüruf korozyon direncini incelemek amacıyla yine aynı numunelerin bu defa DIN 51069'a uygun refrakter potaları üretilmiştir. Erdemir A.Ş. Çelikhanesi'nden sağlanan pota cürufu kullanılarak numunelerin cüruf testi için pişirimi yapılmış ve elmas kesicilerde eksenel kesilmiştir. Kesilen numunelerin eksenel yüzeylerinde cürufun refrakter içindeki korozyonu ve yayınımı makro ve mikro boyutta yapılan analizlerle incelenmiştir.Tez çalışmasında; sol-jel ile grafitin alümina ile kaplanmasının faydalı olduğu, fiziksel, mekanik ve kimyasal açılardan yapılan detaylı incelemelerin sonucunda ?ağ. %6 alümina kaplı grafit katkılı alümina dökülebilir refrakterlerin?, özellikle cüruf dayanımı başta olmak üzere optimal iyi sonuç verdiği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Refractory materials play an important role in the production or ferrous and non-ferrous metals. Liquid phases that form at high temperatures, metal, mate and particularly reactions with slag may affect the service life of refractories. Melted Slag causes corrosion by dissolving refractory or diffusion.Graphite addition to the refractory increases corrosion resistance due to its wettability. To evaluate this property in graphite added castable refractories excess water is required in mixing and in casting. This situation causes increased porosity in casted refractories and limits their use.New methods have been investigated to improve process. Hence as a new method, the aim of this work is to plate graphite in matrix with alumina using sol ? gel method and then to use as a castable refractory.Aluminium isopropoxide was hydrolyzed with water at 90 0C in a reactor and peptised with HCl. pH of the solution was adjusted to 2,3. The solution was stirred for 15 minutes after graphite addition. The mixture was held at 120 0C for 8 hours and gelled. Later, the gel was heated up to 550 0C at a rate of 2 0C/min and alumina coated graphite was obtained after 3 hours of heat treatment.Refractory samples containing 3, 6, 9 wt % graphite and 3, 6, 9 wt % alumina coated graphite were prepared using castable alumina as a matrix refractory material. Open pore percent, water absorbability, bulk density and compression strength of all samples were calculated and compared with the original refractory material. In addition, crucibles were produced as described in DIN 51069 to investigate the corrosion resistivity against slag. Crucibles were treated with slag obtained from Erdemir A. Ş. Samples were then sectioned and diffusivity and corrosivity of slag was investigated both by macro and micro analyses.In this work, detailed research carried out physical and chemical properties of the samples revealed that alumina plated graphite with sol ? gel process was a useful method for producing graphite containing alumina castable refractories. The sample having 6 wt % alumina coated graphite exhibited the optimum properties and showed a good slag resistance.
Benzer Tezler
- Spark plazma sinterleme yöntemi ile ışık geçirgenliğine sahip magnezyum alüminat spinel seramiklerinin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of magnesium aluminate spinel ceramics with ligth transmission by spark plasma sintering
SEYRAN SARIDAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Seramik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ ŞAHİN
- Silika katkılı ışık geçirgenliğine sahip AlON seramiklerin reaktif spark plazma sinterleme yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of reactive spark plasma sintered transparent AlON ceramics with silica additive
HASAN TAVİL
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ ŞAHİN
- AlN ve Al2O3 katkılı Ti6Al4V alaşımının spark plazma sinterleme yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of AlN and Al2O3 reinforced Ti6Al4V alloy via spark plasma sintering method
İLAYDA ÖZBAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ ŞAHİN
- Katı oksit yakıt pilleri için doğal kayaçlardan üretilen cam-seramik contaların arayüzey özelliklerinin incelenmesi
The investigation of interface properties of glass-ceramic sealants produced from natural rocks for solid oxide fuel cells
ATİFET ELİF ÇİÇEKLİ DARÇIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞENOL YILMAZ
- Apatit wollastonit esaslı cam seramik malzemelerin üretimi ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Production of apatite-wollastonite based glass ceramics and investigation of its mechanical properties
ERHAN İBRAHİMOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
BiyomühendislikSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAFER TATLI