Yerli MgAl2O4 Kullanılarak Üretilen MgO-MgAl2O4 Refrakterlerin Termal Şok Parametrelerinin İncelenmesi

Abstract

Thanks to the superior physical, chemical and thermal properties, spinel is a well-known refractory raw material which is widely utilized in the production of shaped and monolithic refractories used in the cement, ferrous and non-ferrous metal industries. In this study, the addition of some local fused and sintered spinel materials on the thermal shock properties of magnesia-spinel refractory composites are investigated. The aim was the study of substitution capability of local spinel and magnesia materials with imported ones in order to produce a high quality refractory brick as an alternative of the imported products which are generally used in the sinter zone of cement rotary kilns. After samples preparation, the properties were analyzed in terms of the physical (bulk density and apparent porosity), mechanical (bending strength, elastic modulus, fracture toughness, fracture surface energy and work energy) and thermal stress/shock (R, R’’’, R’’’’, Rst) studies. The best samples were also investigated using microstructural (SEM/EDS) analysis. The overall results of the study show the applicability of the local spinel materials in the production of MgO-MgAl2O4 refractories for use in the sinter zone of cement rotary kiln.

Üstün fiziksel, kimyasal ve termal özellikler sayesinde, spinel çimento, demir ve demir dışı metal endüstrilerinde kullanılan şekilli ve monolitik refrakterlerin üretiminde yaygın olarak kullanılan iyi bilinen bir refrakter hammaddedir. Bu çalışmada, magnezyum-spinel refrakter kompozitlerin termal şok özelliklerine yerli fused ve sinterlenmiş spinel hammaddelerin eklenmesi ile refrakter malzemenin özelliklerindeki değişimler araştırılmıştır. Amaç, genellikle çimento döner fırınlarının sinter bölgesinde kullanılan ithal ürünlerin bir alternatifi olarak yüksek kaliteli bir refrakter tuğla üretmek için yerel spinel malzemelerinin ikame kabiliyetinin araştırılmasıydı. Numunelerin hazırlanmasından sonra, özellikler fiziksel (kütle yoğunluğu ve görünür gözeneklilik), mekanik (eğilme mukavemeti, elastik modül, kırılma tokluğu, kırık yüzey enerjisi ve iş enerjisi) ve termal stres / şok (R, R’’’, R’’’’, Rst) açısından analiz edilmiştir. En iyi örneklere ayrıca mikroyapısal (SEM / EDS) analizi yapılmıştır. Çalışmanın genel sonuçları, yerel spinel malzemelerin, çimento döner fırının sinter bölgesinde kullanılmak üzere MgO-MgAl2O4 refrakterlerinin üretiminde uygulanabilirliğini göstermektedir