Düşük çimentolu yüksek alüminalı dökülebilir refrakterlerde bağlayıcı fazın optimizasyonu
Optimization of binder matrix in high alumina based low-cement castable refractories
Yazar: ÇETİN ÖZTÜRK
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA SERHAT BAŞPINAR
Afyon Kocatepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Teknik Eğitim = Technical Education

Özet:
Bu çalışmanın temel amacı düşük çimentolu yüksek alüminalı dökülebilir Refrakterlerde bağlayıcı fazın MA spineli ve SiC ilavesi ile optimizasyonunu araştırmak ve temel refrakterlik özelliklerindeki değişimleri belirlemektir. 

Çalışmanın ön hazırlık aşamasında; farklı taşıyıcı taneler ile oluşturulan reçetelerden hazırlanan numuneler üzerinde uygulanan testler sonucunda en iyi değerleri veren tabular alümina taşıyıcı tane olarak belirlenmiştir. Andreasen tane paketlenme modülü kullanılarak en iyi paketlenme yoğunluğu ve optimum sonuçların elde edildiği sinterleme sıcaklığı tespiti ile deneysel çalışmalarda kullanılan ana reçete belirlenmiştir. 
Deneysel çalışmaların ilk aşamasında yüksek korozyon ve termal şok direncine sahip olan MA Spineli'nin yüksek alüminalı dökülebilir refrakterler üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Yapılan fiziksel, termal ve mekaniksel testler sonucunda %10 spinel katkısının refrakter teknik özelliklerini, diğer katkı miktarlarına göre daha da iyileştirdiği görülmüştür. Reçeteye %10 MA Spinel katkısı soğukta basma mukavemetini 172 MPa gibi yüksek değere çıkarmasının yanı sıra cüruf dayanımında da üstün korozyon direnci göstermiştir. Bundan dolayı %10 MA Spinel katkılı reçete optimal reçete olarak belirlenmiştir.

Deneysel çalışmaların ikinci aşamasında, ıslatmazlık özelliği ve yüksek korozyon dayanımından dolayı SiC'in dökülebilir üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Optimal reçeteye %2.5ve %10 arasında değişen farklı oranlarda SiC ilavesinin refrakterlik üzerine etkisi incelenmiştir. Bununla birlikte MA spineli ve SiC ilavesinin beraberce etkileri de araştırılmıştır. MA pineli ilavesinin dökülebilirin refrakterlik özelliklerini önemli ölçüde iyileştirdiği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
The main objective of this study was to investigate the optimization of the binder phase of low cement alumina based castable via addition of MA spinel and SiC and observe the changes in the basic refractory properties. 

In the preliminary stage of the study, 3 low cement castable formulations were designed, based on white fused alumina, tabular alumina, and mixtures of them to determine main aggregates in the formulations. The best results were obtained with tabular alumina aggregates. Main castable formulation was determined after using Andreassen module for the particle size distribution and after preliminary sintering temperature trials. 
In the first stage of the experimental work, the effect of MA spinel addition which has high corrosion and thermal shock resistance on the high alumina castables was investigated. As a result of the physical, thermal and mechanical tests showed that 10% MA spinel addition were found to improve the technical properties of the castables among of other additive contents. In addition it showed high performance against slag resistance besides cold compressive strength values as high as 172 MPa by addition 10% spinel. 

At the second stages of the experimental studies, effect of SiC addition on the properties of castable was investigated, because SiC has better wetting properties for the refractories and high corrosion resistance. In addition, combined effect of MA spinel and SiC addition was also investigated. It was concluded that, MA spinel addition to the low cement high alumina castable strongly improved the refractory properties.