Yerli Spinel Kullanılarak Üretilen Magnezya-Spinel Refrakterlerin Mekanik Özelliklerinin ve Termal Şok Davranışlarının İncelenmesi
Yıl: 2020 Cilt: 12 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 624 - 630 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.29137/umagd.7052236 İndeks Tarihi: 29-04-2021
Yerli Spinel Kullanılarak Üretilen Magnezya-Spinel Refrakterlerin Mekanik Özelliklerinin ve Termal Şok Davranışlarının İncelenmesi
Öz: Üstün fiziksel, kimyasal ve termal özellikler sayesinde spinel, çimento, demir ve demir dışı metal endüstrilerinde kullanılan şekilli ve monolitik refrakterlerin üretiminde yaygın olarak kullanılan iyi bilinen bir refrakter hammaddedir. Bu çalışmada, magnezya-spinel refrakter kompozitlerin termal şok özelliklerine yerli fused ve sinterlenmiş spinel hammaddelerin eklenmesi ile refrakter malzemenin mekanik özellikleri ve termal şok parametrelerindeki değişimler araştırılmıştır. Çalışmanın amacı, genellikle çimento döner fırınlarının sinter bölgesinde kullanılan ithal ürünlerin bir alternatifi olarak yüksek kaliteli bir refrakter tuğla üretmek için yerel spinel malzemelerinin ikame kabiliyetinin araştırılmasıydı. Numunelerin hazırlanmasından sonra, özellikler fiziksel (kütle yoğunluğu ve görünür gözeneklilik), mekanik (eğilme mukavemeti, elastik modül, kırılma tokluğu, kırık yüzey enerjisi ve iş enerjisi) ve termal stres / şok (R, R’’’, R’’’’, Rst) açısından analiz edilmiştir. En iyi örneklere ayrıca mikroyapısal (SEM / EDS) analizi yapılmıştır. Yapılan çalışmanın sonucunda yerli spinel kullanılmasıyla yoğunluk ve porozite özellikleri önemli bir değişim göstermemiştir. Matrisinde fused manyezit ve yerli üretilen karışık (fused ve sinter) spinel refrakterin ve matrisinde sinter manyezit ve karışık spinel kullanılan refrakterin standart refraktere göre R parametresi %50 oranında artış göstermiştir. Yerel olarak üretilen fused ve sinter spinelin, çimento döner fırının sinter bölgesinde kullanılmak üzere MgO-MgAl2O4 refrakterlerinin üretiminde uygulanabilirliğini göstermektedir.
Anahtar Kelime: Investigation of Mechanical Properties and Thermal Shock Behaviours of MagnesiaSpinel Refractories Produced from Local Spinel
Öz: Thanks to superior physical, chemical and thermal properties, spinel is a well-known refractory raw material widely consumed in the production of shaped and monolithic refractories used in the spinel, cement, iron and non-ferrous metal industries. In this study, the addition effects of domestic fused and sintered spinels on mechanical and thermal shock properties of magnesiumspinel refractory composites were studied. The aim was to investigate the substitution ability of local spinel materials to produce high-quality refractory compositions to be used in the sinter zone of cement rotary kilns. After samples preparation, the properties such as physical (bulk density and apparent porosity), mechanical (flexural strength, elastic modulus, fracture toughness, fracture surface energy and work energy) and thermal stress / shock (R, R’’’, R’’’’, Rst) were investıgated. Microstructural (SEM / EDS) analysis was also performed on the best samples. The physical properties results showed that the density and porosity did not change significantly with the use of domestic spinels. The R parameter of the fused magnesia matrix containing mix of fused and sintered spinel and the sample made of sintered magnesia and mixed spinel used in the matrix, increased by 50% compared to the standard sample. The overal results demonstrate the applicability of local sıntered and fused spinel raw materials in the production of MgO-MgAl2O4 refractories for use in the sinter zone of rotary cement kilns.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- Aksel, C. (1998), Thermal shock behaviour and mechanical properties of magnesia-spinel composites, PhD Thesis, University of Leeds.
- Aksel, C. (2001), Magnezyum oksit ve farklı kimyasal kompozisyonlardaki magnezyum alüminat spinel kompozitlarin mekanik özelliklerinin incelenmesi, Seramik Sanat, Bilim ve Teknoloji, Türk Seramik Derneği, 15, 21-25.
- Aksel, C., Rand, B., Riley, F.L. ve Warren, P.D. (2002), “Mechanical properties of magnesia-spinel composites”, Journal of European Ceramic Society, 22, 745-754.
- Aksel, C. (2002), “MgO-Spinel kompozitlerde tane boyutu değişiminin ısıl şok davranışlarına etkisi”, 11. Uluslar arası Metalurji ve Malzeme Kongresi Bildiriler Kitabı, 819-825.
- Aksel, C. ve Warren, P.D. (2003), Thermal shock parameters (R, R’’’ and R’’’’) of magnesia-spinel composites, Journal of the European Ceramic Society, 23, 301-308.
- Aksel, C., Warren, P.D. ve Riley, F.L. (2004), “Fracture behaviour of magnesia and magesia-spinel composites before and after thermal shock”, Journal of European Ceramic Society, 24, 2407-2416.
- Aksoy T. ve Aksel C (2009) “ZrO2-Y2O3 İlaveli MgO-MgAl2O4 Kompozit Refrakterlerin Mekanik Özelliklerinin ve Mikroyapısal Karakteristiklerinin İncelenmesi” Afyon Kocatepe University Fen Bilimleri Dergisi, 9, 161-169.
- Aksoy T., Aksel C., Kavas T. (2014), “Hersinit İlaveli MgO-MgAl2O4 Kompozit Refrakterlerin Mekanik Özelliklerinin ve Mikroyapısal Karakteristiklerinin İncelenmesi”, Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, no. 14, pp. 525-529.
- Baik, Y. (1985), Sintering of MgAl2O4 spinel and its characteristics, Yoop Hikoechi, 22(6), 29-36.
- Ceylantekin, R. ve Aksel, C. (2006), “Zirkon ilavesiyle model MgO-spinel kompozit refrakterlerin mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi ve mikroyapısal karakterizasyonu”, VI. Uluslar arası katılımlı Seramik Kongresi Bildiriler Kitabı, Sakarya, 199-204.
- Dem, L., & Fak, M. (2002). Kompozı̇t malzemeler ve mekanı̇k özellı̇klerı̇, 171 180.
- Hasselman, D.P.H. (1970), “Thermal stres resistance parameters for brittle refractory ceramics: a compendium” Am. Ceram. Soc. Bull., 49 (12), 1033-1037.
- Mohammadihooyeh, M., Karamian, E., & Emadi, R. (2020). Effect of magnesium-aluminate spinel nano-particles on microstructure and properties behaviors of doloma-containing refractories. Ceramics International, 46(2), 1662–1667. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.09.138
- Moore B., Frith, M. ve Evans,D. (1991) Developments in basic refractories for cement kilns, World Cement, 5-12.
- Özdemir, Nafiz, (2000), Bakır ergitme fırın refrakterlerinin iyileştirilmesi, Anadolu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek lisans Tezi, Eskişehir.
- Sengupta, P. ve Gupta, K. (2009), “Development of chrome free refractories for cement kiln”, UNITECH 2009.
- Soady, J.S ve Plint, S. (1991), A quantitative thermal shock approach to the development of magnesia-spinel refractories for the cement kiln, UNITECH’91, 443-449.
- Tabbert, W. ve Klischat, H.J. (1992), Magnesia spinel bricks for cement ındustry, Proceedings Beijing China Syposium, 424-430.
- Tokunaga, K., Watanabe, Y. Ve Taniguchi, T. (2003), “Performance of new chrome-free basic brick in rotary cement kilns”,Journal of the technical association of refractories, 23 [4], 260-265.
| APA | ÇAKIR ARIANPOUR A (2020). Yerli Spinel Kullanılarak Üretilen Magnezya-Spinel Refrakterlerin Mekanik Özelliklerinin ve Termal Şok Davranışlarının İncelenmesi. , 624 - 630. 10.29137/umagd.7052236 |
| Chicago | ÇAKIR ARIANPOUR ASLI Yerli Spinel Kullanılarak Üretilen Magnezya-Spinel Refrakterlerin Mekanik Özelliklerinin ve Termal Şok Davranışlarının İncelenmesi. (2020): 624 - 630. 10.29137/umagd.7052236 |
| MLA | ÇAKIR ARIANPOUR ASLI Yerli Spinel Kullanılarak Üretilen Magnezya-Spinel Refrakterlerin Mekanik Özelliklerinin ve Termal Şok Davranışlarının İncelenmesi. , 2020, ss.624 - 630. 10.29137/umagd.7052236 |
| AMA | ÇAKIR ARIANPOUR A Yerli Spinel Kullanılarak Üretilen Magnezya-Spinel Refrakterlerin Mekanik Özelliklerinin ve Termal Şok Davranışlarının İncelenmesi. . 2020; 624 - 630. 10.29137/umagd.7052236 |
| Vancouver | ÇAKIR ARIANPOUR A Yerli Spinel Kullanılarak Üretilen Magnezya-Spinel Refrakterlerin Mekanik Özelliklerinin ve Termal Şok Davranışlarının İncelenmesi. . 2020; 624 - 630. 10.29137/umagd.7052236 |
| IEEE | ÇAKIR ARIANPOUR A "Yerli Spinel Kullanılarak Üretilen Magnezya-Spinel Refrakterlerin Mekanik Özelliklerinin ve Termal Şok Davranışlarının İncelenmesi." , ss.624 - 630, 2020. 10.29137/umagd.7052236 |
| ISNAD | ÇAKIR ARIANPOUR, ASLI. "Yerli Spinel Kullanılarak Üretilen Magnezya-Spinel Refrakterlerin Mekanik Özelliklerinin ve Termal Şok Davranışlarının İncelenmesi". (2020), 624-630. https://doi.org/10.29137/umagd.7052236 |
| APA | ÇAKIR ARIANPOUR A (2020). Yerli Spinel Kullanılarak Üretilen Magnezya-Spinel Refrakterlerin Mekanik Özelliklerinin ve Termal Şok Davranışlarının İncelenmesi. Uluslararası Mühendislik Araştırma ve Geliştirme Dergisi, 12(2), 624 - 630. 10.29137/umagd.7052236 |
| Chicago | ÇAKIR ARIANPOUR ASLI Yerli Spinel Kullanılarak Üretilen Magnezya-Spinel Refrakterlerin Mekanik Özelliklerinin ve Termal Şok Davranışlarının İncelenmesi. Uluslararası Mühendislik Araştırma ve Geliştirme Dergisi 12, no.2 (2020): 624 - 630. 10.29137/umagd.7052236 |
| MLA | ÇAKIR ARIANPOUR ASLI Yerli Spinel Kullanılarak Üretilen Magnezya-Spinel Refrakterlerin Mekanik Özelliklerinin ve Termal Şok Davranışlarının İncelenmesi. Uluslararası Mühendislik Araştırma ve Geliştirme Dergisi, vol.12, no.2, 2020, ss.624 - 630. 10.29137/umagd.7052236 |
| AMA | ÇAKIR ARIANPOUR A Yerli Spinel Kullanılarak Üretilen Magnezya-Spinel Refrakterlerin Mekanik Özelliklerinin ve Termal Şok Davranışlarının İncelenmesi. Uluslararası Mühendislik Araştırma ve Geliştirme Dergisi. 2020; 12(2): 624 - 630. 10.29137/umagd.7052236 |
| Vancouver | ÇAKIR ARIANPOUR A Yerli Spinel Kullanılarak Üretilen Magnezya-Spinel Refrakterlerin Mekanik Özelliklerinin ve Termal Şok Davranışlarının İncelenmesi. Uluslararası Mühendislik Araştırma ve Geliştirme Dergisi. 2020; 12(2): 624 - 630. 10.29137/umagd.7052236 |
| IEEE | ÇAKIR ARIANPOUR A "Yerli Spinel Kullanılarak Üretilen Magnezya-Spinel Refrakterlerin Mekanik Özelliklerinin ve Termal Şok Davranışlarının İncelenmesi." Uluslararası Mühendislik Araştırma ve Geliştirme Dergisi, 12, ss.624 - 630, 2020. 10.29137/umagd.7052236 |
| ISNAD | ÇAKIR ARIANPOUR, ASLI. "Yerli Spinel Kullanılarak Üretilen Magnezya-Spinel Refrakterlerin Mekanik Özelliklerinin ve Termal Şok Davranışlarının İncelenmesi". Uluslararası Mühendislik Araştırma ve Geliştirme Dergisi 12/2 (2020), 624-630. https://doi.org/10.29137/umagd.7052236 |
