Alümina esaslı şekilli refrakterlerde katkı malzemelerinin alüminyum penetrasyonuna etkileri

Abstract

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.