Dolomit üretiminde kullanılacak yerli bir dolomitin sinterlenme karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada Konya/Sille-Ecmel ocağından alınan dolomitin sinterlenebilirliği araştırılmıştır.Malzemenin diferansiyel termal analizi (DTA) ve X-ışın difraksiyon analizi (XRD) yapılarakçok az miktarda kalsit içeren dolomit olduğu tesbit edilmiştir. Hammaddenin ince kesitialınarak oldukça homojen dağılımlı olduğu ve tane boyutunun da sinterlenmeye uygun olduğusaptanmıştır. Yapılan ön çalışmada sinterlemeye olumlu etkisi olacağı düşünülerekhammaddeye -45µm boyutlu kuvars (% 99 SiO2 içeren) ve demir oksit (% 98.66 Fe2O3içeren) tozları katılmış, ancak kuvarsın hidratasyona karşı direnci zayıflatmasından dolayıyalnız Fe2O3 katkısının etkisi araştırılmıştır.Araştırmada iki grup olarak katkısız ve Fe2O3 katkılı toz karışımları kullanılarak, değişik katkıoranlarının (% 0.5, 1, 1.5), sinterleme sıcaklıklarının (1600 ºC, 1650 ºC, 1700 0C) vesinterleme zamanlarının (2s, 4s, 6s) etkileri incelenmiştir. Çeşitli granül boyutu aralığındaçalışılmış olup (0-3mm, 3-6mm, 6-10mm) ağırlık 3-6 mm aralığı özellikle seçilmiştir.Katkı malzemesinin granül dolomitin yüzeyine yapışmasını sağlamak amacıyla malzemelerinkarıştırma işlemi, az miktarda saf su kullanılarak yapılmış ve karışım etüvde kurutulduktansonra sinterleme yapılmıştır.Sinterlenen dolomitlerin (doloma) kütle yoğunluğu, görünür gözenekliliği, hidratasyondereceleri bulunmuş ve değişik sinterlenme koşullarındaki farklılıklar incelenmiştir.Mikroyapısal karakterizasyonun belirlenmesi için değişik görüntüleme ve analitik tekniklerikullanılmıştır. Işık mikroskobisi (ince kesit polarizasyon ve refleksiyon modunda aydınlıkalan görüntüleme) ve tarama elektron mikroskobisi (geri saçılmış ve ikincil elektronlarlamateryal kontrast ve dağlama ile topografik kontrast) ile fazlar saptanmaya çalışılmıştır. X-ışınları difraksiyonu ile fazların niteliği ve niceliği yaklaşık olarak belirlenmiştir. Sinterlemesonrası fazların element bileşimleri enerji dispersif x-ışınları analizi ile belirlenmiştir.Dolomit hammaddesine yapılan demir oksit katkısıyla dolomitin sinterleme sıcaklığıdüşürülmüş, oluşan sıvı faz sayesinde yoğunlaşması artırılmıştır. Oluşan yeni fazların, taneyüzeylerini iyi bir şekilde ıslatmasıyla hidratasyon etkisindeki yüzey alanı azaltılarakhidratasyon direncinin önemli ölçüde arttığı gözlemlenmiştir. Bu çalışmada, yerli dolomayademir oksit katkısı yapılarak sinterlem işleminin daha düşük sıcaklıklarda, daha kısa zamandayapılması amaçlanmıştır. Bu çalışmanın sonucunda yerli dolomitler, özellikle temiz çeliküretimi işlemleri için uygun özellikte refrakterlerin üretiminde kullanılacak ve ekonomiyeolumlu bir katkı elde edilebilecektir.