بتن نسوز بر اساس سیمان باریم آلومینائی- باریم زیرکوناتی برای صنایع فولادسازی
چکیده
پنج مخلوط سیمان نسوز با نسبت‌های مختلف باریت، زیرکونیا و آلومینای کلسیمی به وسیله‌ی پختن در دمای 1550 درجه‌ی سانتیگراد در مدت 3 ساعت آماده شدند. سیمان‌های به‌دست آمده، متشکل از مواد معدنی باریم آلومینائی و باریم زیرکوناتی بودند؛ در این سیمان‌ها، نسبت‌های قابل مقایسه‌ای از دی‌باریم سیلیکات نیز وجود داشت.
مخلوط سیمان‌های آماده شده از 70 درصد وزنی باریت، 10 درصد وزنی زیرکونیا و 20 درصد وزنی آلومینیا که حاوی نسبت‌های قابل توجهی از مواد معدنی باریم آلومینائی و باریم زیرکوناتی (به ترتیب 38 و 29 درصد وزنی) هستند، سیمان‌سازی خوب، نوع پختن و خاصیت نسوزندگی را نشان می‌دهند.
بتن‌های نسوز آماده شده از 20 درصد وزنی این سیمان و 80 درصد وزنی بوکسیت یا تراکم اسپینل مذاب تشکیل شده‌اند که به‌طور عمده شامل؛ مولیت، باریم آلومینائی، باریم زیرکوناتی و آلفا-کراندوم در بوکسیت یا اسپینل آلومینائی منیزیم و همچنین باریم آلومینائی و باریم زیرکوناتی در تراکم اسپینل مذاب می‌باشند. این مجموعه از مواد معدنی دارای ریزساختار فشرده و همگن هستند؛ پس می‌توانند ویژگی‌های مهم فناوری و الزامات مشخصات استاندارد بین‌المللی را ایجاد نمایند، یعنی دارای پایداری حجمی مناسب (تغییرات خطی دائمی فقط 62/0 و 28% است)، خواص مکانیکی خوب (680 و 610 کیلوگرم بر سانتیمتر مکعب)، مقاومت بالا در برابر خرد شدن (زیر 30 سیکل)، نسوزندگی بالا (بالای 1700 درجه سانتیگراد) و همچنین ظرفیت تحمل بالا (1560 و 1590 درجه سانتیگراد) می‌باشند. ترکیبی از این قابلیت‌ها در این بتن‌های نسوز، آنها را برای استفاده در شرایط سخت در فرآیندهایی با درجه حرارت بالا به ویژه در صنایع فولادسازی مناسب می‌سازد.
1- مقدمه
در طول یک دهه‌ی گذشته، پیشرفت تکنولوژی صنعتی در درجه حرارت‌های بالا، منجر به پیشرفت قابل توجهی در مواد نسوز شده است. این پیشرفت فقط باعث ایجاد نوآوری‌های مهم در فرایندهای کاربردی و آماده‌سازی مواد بدون شکل نمی‌شود، بلکه سبب بهبود قابل توجه عملکرد محصول در پاسخ به شرایطی که دائما در حال افزایش در صنایع فولاد و ریخته‌گری است، می‌شود [1،2]. سیمان‌های مبتنی بر مواد آلومینا و منیزیم، به‌طور گسترده از موادهایی با درجه حرارت بالا استفاده می‌کنند. گزارش شده است که نسوزندگی در سیمان‌های نسوز می‌تواند افزایش پیدا کند، بدون آنکه اثر معکوسی بر روی قدرت فشاری داشته باشد؛ این حالت زمانی رخ خواهد داد که CaO در کلینکر سیمان به طور جزئی توسط MgO جایگزین می‌شود [3].
Abstract
Five refractory cement mixes were prepared from different proportions of barite, zirconia and calcined alumina by sintering at 1500–1550 °C for 3 h. The obtained cements were composed of barium aluminate and barium zirconate minerals in addition to comparable proportions of di-barium silicate.
Cement mix prepared from 70 wt.% barite, 10 wt.% zirconia and 20 wt.% alumina and containing comparable proportions of barium aluminate and barium zirconate minerals (≈38 and ≈29 wt.%, respectively) shows a comporomise between good cementing, sintering and refractory properties.
Refractory concretes prepared from 20 wt.% of this cement and 80 wt.% of either bauxite or fused spinel aggregate are composed mainly of mullite, barium aluminate, barium zirconate and α-corundum in case of bauxite aggregate or magnesium aluminate spinel in addition to barium aluminate and barium zirconate in case of fused spinel aggregate. These assemblages of minerals exhibit compact and homogenous microstructure and results in outstanding technological properties that meet the requirements of international standard specifications, i.e., good volume stability (permanent linear change is only 0.62 and 0.28%, respectively) good mechanical properties (680 and 610 kg/cm2), high spalling resistance (>30 cycles), high refractoriness (>1700 °C) as well as high load bearing capacity (ta: 1560 and 1590 °C). The combination of these advantages in such refractory concretes makes them suitable for use in severe conditions at high temperature applications especially in steel-making industries.
1. Introduction
The progress of high temperature industrial technology resulted in a substantial advances in monolithic refractories over the last decades. This has led not only to important innovations in castable preparation and application processes but also to significant improvement in product performance, in response to the constantly increasing service conditions imposed mainly by the steel and foundry industries [1,2]. The concretes based on alumina and magnesia are the most widely used high temperature materials. It has been reported that the refractoriness of refractory concretes can be increased substantially, without adversely affecting their compressive strength, when CaO in the cement clinker is partially substituted by MgO [3].
چکیده
1- مقدمه
2- مواد و آزمایش
2-1 مواد
2-2 آماده‌سازی ترکیبات سیمان
3- نتایج و بحث
3-1 ترکیب فازها در سیمان‌های آماده شده
3-2 سیمان‌سازی و ویژگی‌های پختن مخلوط سیمان‌های آماده شده
3-3 هیدراتاسیون
3-4 آماده‌سازی و مشخص کردن نمونه‌های بتن
3-5 ترکیب فاز، ریزساختار و خواص تکنولوژیکی سیمان شسته شده
4- نتیجه‌گیری
Abstract
1. Introduction
2. Materials and experiment
2.1. Materials
2.2. Preparation of cement compositions
3. Results and discussion
3.1. Phase composition of the prepared cements
3.2. Cementing and sintering properties of the prepared cement mixes
3.3. Hydration
3.4. Preparation and characterization of concrete samples
3.5. Phase composition, microstructure and technological properties of the fired concretes
4. Conclusion
- اصل مقاله انگلیسی با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه