بررسی تأثیر زیرکونیای کلوئیدی بر مقاومت به خوردگی جرمهای آلومینایی کم سیمان در برابر سرباره فولاد

نوع مقاله : علمی و پژوهشی

نویسندگان

پژوهشگاه مواد و انرژی

چکیده

هدف از انجام این پروژه بهبود مقاومت به خوردگی جرم‌های پایه آلومینایی کم سیمان و فوق کم سیمان در برابر سرباره کوره قوس الکتریکی است. برای این منظور زیرکونیای کلوییدی به مقدار 1، 2 و 4 درصدوزنی جایگزین سیمان آلومینات کلسیمی شد. از ضریب آندریازن 23/0=q جهت تهیه نمونه مرجع با 5% سیمان استفاده شد. چگالی و تخلخل نمونه­های سینتر شده در دمای  ℃ 1620 و مقاومت به خوردگی آنها اندازه­گیری شد. همچین بررسی‌های ریز ساختاری با پراش پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) انجام شد. نتایج نشان داد که نمونه‌های دارای زیرکونیای کلوییدی، تخلخل بیشتری داشتند و نفوذ سرباره در آنها افزایش یافت. مقاومت به خوردگی با 2% وزنی زیرکنیای کلوییدی بهبود یافت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of Colloid Zirconia on Corrosion Resistance of Low Cement Alumina Mortar under Arc Furnace Slag

نویسندگان [English]

  • mostafa Ebadi
  • Esmail Salahi
  • hudsa majidian
  • aida faeghinia
Materials and Energy Research centere,Tehran, Iran
چکیده [English]

The purpose of this project is to improve the corrosion resistance of alumina base low-cement and ultra-low cement mortar against arc furnace slag. For this purpose, calcium aluminate cement was replaced by 1, 2 and 4 wt.% colloidal zirconia. Andreasen coefficient of 0.23 was chosen as a reference sample using 5% cement. Density, porosity and corrosion resistance of samples sintered at a temperature of 1620°C were measured. Microstructural investigations X-ray were also done by diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). Results were show that the samples which contain colloidal zirconia have higher porosity lead to the more penetration of slag. Corrosion resistance was improved by 2 wt.% colloidal zirconia.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Key words: steel
  • Alumina
  • corrosion
  • zirconia
  1. Schacht, C., "Refractories Handbook", CRC Press, (2004).
  2. Korgul, P., Wilson, D. and Lee, W., "Microstructural analysis of corroded alumina-spinel castable refractories", Journal of the European Ceramic Society, Vol. 17, pp. 77-84, (1997).
  3. Sarpoolaky, H., Zhang, S., Argent, B.B. and Lee, W.E., "Influence of grain phase on slag corrosion of low‐cement castable refractories", Journal of the American Ceramic Society, Vol. 84, pp. 426-34, (2001).
  4. Nagai, B., Matsumoto, O., Isobe, T. and Nishiumi, Y., "Wear mechanism of castable for steel ladle by slag", Taikabutsu Overseas, Vol. 12, pp. 15-20, (1992).
  5. Kurata, K., Matsui, T. and Sakaki, S., "Castable lining technique to bottom of teeming ladle", Taikabutsu Overseas, Vol. 12, pp. 29-39, (1992).
  6. Berjonneau, J., Prigent, P. and Poirier, J., "The development of a thermodynamic model for Al2O3–MgO refractory castable corrosion by secondary metallurgy steel ladle slags", Ceramics International, Vol. 35, pp. 623-635, (2009).
  7. Ramezani, A., Mohebi, M.M. and Souri, A., "Incorporating nano-silica as a binder to improve corrosion resistance of high alumina refractory castables", Journal of materials engineering and performance, Vol. 22, pp. 1010-1017, (2013).
  8. Anderson, M., Hrenak, L. and Snyder, D., "Advances in no cement colloidal silica bonded monolithic refractories for aluminum and magnesium applications", Proceedings of the Unified International Technical Conference on Refractories, Wiley, pp. 1285-1290 (2013).
  9. Mukhopadhyay, S., Ghosh, S., Mahapatra, M., Mazumder, R., Barick, P., Gupta, S. and Chakraborty, S., "Easy-to-use mullite and spinel sols as bonding agents in a high-alumina based ultra low cement castable", Ceramics International, Vol. 28, pp. 719-729, (2002).
  10. Liu, Y., Han, V, Zhang, T., Yu, H., Yan, W., Wei, Y. and Li, N., "Effect of zirconia particle size on the properties of alumina-spinel castables", Ceramics International, Vol. 42, pp. 16961-16968, (2016).
  11. Sako, E., Braulio, M., Milanez, D., Brant, P. and Pandolfelli, V., "Microsilica role in the CA6 formation in cement-bonded spinel refractory castables", Journal of Materials Processing Technology, Vol. 209, pp. 5552-5557, (2009).
  12. Gehre, P., Aneziris, C., Veres, D., Parr, C., Fryda, H. and Neuroth, M., "Improved spinel-containing refractory castables for slagging gasifiers", Journal of the European Ceramic Society, Vol. 33, pp. 1077-1086, (2013).