27249

سنتز شيميايي اسپينل هاي محلول جامد برپايه ي آلومينات منيزيم و كاربرد آن براي بهبود خواص ديرگدازهاي CaO-MgO-C

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد_سراميك

98

1401/7/19

دكتر رحيم نقي زاده

دكتر مهدي ملكي

مهندسي مواد و متالورژي

اين پژوهش به منظور بررسي افزايش مقاومت هيدراسيوني ديرگدازهاي CaO-MgO-C با استفاده از پوشش با ژل هاي سازنده اسپينل هاي مختلف انجام شده است . اين پوشش ها حين كار ديرگداز در كوره تبديل به اسپينل هاي مورد نظر خواهند شد ، براي نشان دادن اين تبديل ابتدا بر روي تهيه اسپينل هاي مختلف از روش سل-ژل سيترات نيترات كار شد . نيترات هاي مختلف منيزيم ، آاومينيوم ، منگنز و آهن با اسيد سيتريك به صورت محلول در آمده و با تنظيم pH به كمك محلول آمونياك در 8 و حرارت دادن ، ژل حاصل شد . ژل ها در دماي °C 1000 به مدت 2 ساعت در اتمسفر معمولي كلسينه شدند . نتايج آناليز حرارتي همراه با الگوي پراش اشعه ايكس و ريزساختار كه اسپينل استكيومتري MgAl2O4 و اسپينل هاي حاوي منگنز مانند Mg7.73Al15.78Mn0.5O32 و حاوي آهن نظير Al15.31Fe0.66Mg7.72O32 با نسبت نسبت سيترات به نيترات 5/1 و جايگزيني 2/0 مول نيترات هاي منگنز و آهن به جاي نيترات منيزيم در درماي °C 1000 در اتمسفر معمولي تشكيل مي گردد . تشكيل اسپينل ها از حوالي °C 400-580 قابل مشاهده مي باشد ، كه اندازه هاي حوالي 300-100 نانومتر دارند.ژل اسپينل هاي موردنظر با CaO و دولوما مخلوط شده و سپس مخلوط شد و سپس مخلوط حاصله به ميزان 50 درصد وزني با 47 درصد وزني منيزيا زينتري و 3 درصد وزني گرافيت و 3 درصد اضافي باند رزين فنوليك مخلوط شد و پس از پرس كردن و تمپر در دماي °C400 در اتمسفر كمي اكسيدان از نظر فازهاي حاصله و ريزساختار و استحكام فشاري و مقاومت هيدراسيوني بررسي گرديد ، ميزان پوشش بر روي CaO و دولوما 5/16 درصد بوده است . نتايج نشان داد علاوه بر فازهاي مربوط به پري كلاز و كلسيا ، ناخالصي C3A و گرافيت احتمال تشكيل اسپينل هاي مختلف نيز به ميزان كم در اين دما نيز وجود دارد كه با افزايش دما بيشتر خواهد شد. نتايج حاكي از افزايش مقاومت هيدراسيوني و استحكام فشاري سرد نمونه هاي حاوي ژل نسبت به نمونه هاي بدون ژل بوده است

1401/08/03

Chemical synthesis of solid solution spinels based on magnesium aluminate and its application on the properties of CaO-MgO-C refractories

10/11/2023 12:00:00 AM

In this research, a study was carried out on MgO-CaO-C refractories. These refractories have many advantages, including high corrosion resistance against play slag, high refractoriness, the ability to produce steel, and economic efficiency due to abundant sources of magnesite and dolomite. However, the use of this refractory has been limited due to low hydration resistance in the industry. To solve this problem and modify the microstructure, various solutions have been pursued, one of which is to investigate the effect of different additives, such as spinel, and create a coating on CaO particles. The difference in this research is the use of spinel gel (precursor) as the coating. This is made of a three-spinel gel solid solution of magnesium aluminate (MgAl2O4), magnesium aluminate with manganese additive (Mg0.8Mn0.2Al2O4,) and magnesium aluminate with iron additive (Mg0.8Fe0.2Al2O4) prepared by sol-gel method (citrate - nitrate). It was used to coat calcium sources (calcined lime and dolomite). Then, phase analysis, microstructure and moisture absorption, and cold compressive strength tests were performed on the samples. The result was a significant improvement in hydration resistance and cold compressive strength.

مقاومت هيدراسيوني , دولوميت , كلسيم اكسيد , ديرگداز

hydration resistance , dolomite , calcium oxide , refractory

Nima Safari

Rahim Naghizadeh