Alümina esaslı şekilli refrakterlerde katkı malzemelerinin alüminyum penetrasyonuna etkileri
Effects of additives on aluminium penetration for alumina based shaped refractories
Yazar: YASİN GENÇ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. H. AYGÜL YEPREM
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Seramik Mühendisliği = Ceramic Engineering
Dizin: Alüminyum = Aluminum ; Korozyon = Corrosion ; Penetrasyon = Penetration ; Refrakter = Refractory

Özet:
Bu çalışmada ergiyik alüminyumun yüksek alüminalı alümina-silikat refrakterlere olan penetrasyonu incelenmiştir. Ergiyik alüminyum, %5 ağ. magnezyumla alaşımlandırılıp agresif hale getirilerek, 825 °C'da temperlenen veya 1350 C°'da pişirilen yüksek alüminalı tuğlalara bu alaşım kullanılarak korozyon testleri yapılmıştır. Çalışmalarda Tiegel (kap) testi yanı sıra numune boyutları ve sıcaklık kriterleri değiştirilerek CIREP daldırma test meodu (CIREP Immersion Test) kullanılmıştır.Yapılan deneylerde ergiyik alüminyumun endüstride kullanılan tuğlalara penetre olduğu fakat deneylerde kullanılan numunelere penetre olmadığı veya çok az penetre olduğu görülmüştür. Alaşıma Magnezyum ilavesi ile alaşım ? refrakter yüzey reaksiyonlarının arttığı ve çeşitlendiği bunun da alüminyum penetrasyonunu arttırıp redüktif reaksiyonlarla beraber korund (Al2O3) oluşumuna neden olduğu daha önce yapılan çalışmaların da değerlendirilmesi ile anlaşılmıştır.Deneysel çalışmaları yapılan fosforik asit, fosforik asit + baryum sülfat ve çimento katkılı numunelerde ısıl işlem (temperleme ve pişirme) etkisiyle yeni fazların oluştuğu ve yeni oluşan fazların refrakterin özelliklerini değiştirdiği, korozyon oluşumunu önlediği belirlenmiştir. Çalışmadan kullanılan tuğlalara fiziksel ve analitik testler yanı sıra optik incelemeler yapılarak bünyesindeki değişimler incelenmiştir.Alüminyumun sanayide alaşımlı şekilde kullanıldığı göz önüne alındığında, uygun refrakter malzeme kullanılmaması halinde, ergiyik alüminyum metal banyosuna Mg metali gibi agresif metal ilavesi ile refrakter malzemede alüminyum penetrasyonunun arttığı gözlemlenmiştir.

Abstract:
In this research aluminium penetration on high alumina alumina-silicate refractories was investigated. Molten aluminium became an aggressive alloy with %5 wt. magnesium addition and then the brick samples tempered at 825 °C or fired at 1350 °C were tested for corrosion resistance with this molten alloy. In this study two modified corrosion test method DIN 51069 Tiegel (cup) test and CIREP Immersion Test which were modified by altering the temperature by ltering the temperture and sample dimensions.Experimental studies showed aluminium penetrated indutrial used bricks but there was no penetration on tested samples or this negligable penetration was seen. When we assessed previous researches it was understood molten alloy ? refractory interface (reduction reactions) reactions increased with Magnesium addition and because of this aluminium penetration and reduction reactions were increased. Due to the reduction reactions corundum (Al2O3) was formed on refractory wall.Phosphoric acid, phosphoric acid + barium sulphate and cement added brick samples had effects on refractory properties due to the formation of new phases. Experimental brick samples whic was showed strong resistance to molten alloy penetration had new phase formations. In this study physical, analytical tests and optical researches were conducted on samples.In industry aluminium alloys are used extensively with Mg addition. If suitable refractories are not used aluminium penetration is after aggresive metal addition such as magnesium.