Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 19

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
PL
W betonach ogniotrwałych jako spoiwo stosuje się tradycyjnie cementy glinowe. Na rynku dostępnych jest wiele gatunków cementów glinowych. Cementy przeznaczone do stosowania w niższej temperaturze składają się głównie z fazy jednoglinianu wapnia, której towarzyszy znaczna ilość krzemionki i tlenku żelaza. Cementy przeznaczone do stosowania w wyższej temperaturze stanowią mieszaninę jedno- i dwuglinianu wapnia. W ostatnim czasie opracowano spoiwo oparte na jednoglinianie wapnia o niskiej zawartości krzemionki, tlenku żelaza i alkaliów (poniżej odpowiednio 0,5%; 0,2% i 0,4%). Zastosowanie nowego spoiwa złożonego z czystego jednoglinianu wapnia może być korzystne. Biorąc pod uwagę wysoką aktywność nowego spoiwa można otrzymać beton ogniotrwały o niższej jego zawartości. Przeprowadzono badania betonów ogniotrwałych wiązanych dwoma spoiwami hydraulicznymi różniącymi się zawartością glinianów wapnia: CA i CA2. Wykonano próbki betonu wysokoglinowego, zawierające 1%, 3% i 5% spoiwa. Oznaczono właściwości fizyczne próbek takie jak gęstość pozorna i porowatość otwarta, rozkład wielkości porów, wytrzymałość na zginanie i na ściskanie na zimno oraz właściwości wysokotemperaturowe w tym wytrzymałość na zginanie na gorąco, ogniotrwałość pod obciążeniem i odporność na pełzanie. Badania wykazały, że surowe próbki z udziałem cementu, składającego się głównie z fazy CA, charakteryzowały się mniejszą porowatością i nieco większą gęstością pozorną niż próbki z udziałem cementu, w którym fazie CA towarzyszyła faza CA2 w ilości 25,9%. Mniejsza porowatość betonów z cementem z fazą CA decydowała z kolei o ich większej wytrzymałości na zginanie i na ściskanie. Prawdopodobnie, z racji większej reaktywności jednoglinianu wapnia z wodą, doszło do powstania większej ilości hydratów w osnowie betonu. W przypadku wypalonych próbek betonów, zastosowanie cementu o większej zawartości fazy CA prowadziło do większej porowatości otwartej i mniejszej gęstości pozornej próbek w porównaniu do betonów o mniejszej zawartości fazy CA i większej zawartości fazy CA2. Związane to było z powstaniem większej ilości fazy CA6 (hibonitu), której powstanie prowadzi do zwiększenia porowatości materiału. W związku z tym, że faza CA6 powstaje na styku ziaren korundu i otaczającej ich osnowy zawierającej CA2, dochodzi do utworzenia tzw. wiązania ceramicznego po wypaleniu w wysokiej temperaturze, odpowiedzialnego za dużą wytrzymałość mechaniczną materiału. Właściwości próbek w wysokich temperaturach zależały od porowatości i składu fazowego. W przypadku, gdy próbki zawierały mniejszą ilość spoiwa o ich ogniotrwałości pod obciążeniem i pełzaniu przy ściskaniu decydowała porowatość. Większa porowatość powodowała pogorszenie ogniotrwałości pod obciążeniem i odporności na pełzanie. Z kolei, gdy próbki zawierały dużą ilość spoiwa za ich właściwości w wysokiej temperaturze odpowiadał skład fazowy, a ściślej zawartość hibonitu. Większa zawartość tej fazy poprawiała ogniotrwałość pod obciążeniem i odporność na pełzanie. W przypadku wytrzymałości na zginanie w wysokiej temperaturze na jej kształtowanie się wpływ miała prawdopodobnie porowatość materiału zgodnie z zależnością: im większa porowatość tym mniejsza wytrzymałość na zginanie w wysokiej temperaturze.
EN
Alumina cements are traditionally used as a binder in refractory castables. There are many kinds of alumina cements on the market. Cements intended for use at lower temperatures consist mainly of the calcium monoaluminate phase which is accompanied by a considerable amount of silica and iron oxide. Cements to be used at higher temperatures are a mixture of calcium mono- and di-aluminate. A binder has been recently developed which is based on calcium monoaluminate with a low content of silica, iron oxide and alkalis below 0.5%; 0.2% and 0.4%, respectively. Application of the new binder can be beneficial. Taking into consideration the new binder’s high activity, it is possible to obtain a refractory castable with the lowered content of the binder. Investigations have been carried out into refractory castables with two hydraulic binders, differing in the content of calcium aluminates: CA and CA2. Samples of high-alumina castable containing 1%, 3% and 5% of the binder were prepared. Physical properties of the samples were determined including apparent density and open porosity, bending strength, compressive strength and high-temperature properties such as hot bending strength, refractoriness under load and creep resistance. The investigations have demonstrated that green samples with CA-based cement were characterized by lower porosity and slightly higher apparent density than samples with cement containing 25.9% of CA2 phase in addition to the CA phase. The lower porosity of castables with CA-based cement led to higher bending and compressive strength. Probably, due to the greater reactivity of calcium monoaluminate with water, more hydrates have been formed in the castable matrix. In the case of fired specimens, the use of cement with higher CA content increased open porosity and decreased bulk density of the materials compared to castables with cement containing less CA phase and more CA2 phase. This was due to the formation of more CA6 phase (hibonite) which resulted in increased porosity of the material. Due to the fact that the CA6 phase is formed at the contact of corundum grains and ambient matrix containing CA2, the ceramic bonding is formed after firing at high temperatures, being responsible for high mechanical strength of the material. The properties of materials at high temperatures depended on porosity and phase composition. In the case where the samples contained less binder, their refractoriness under load and creep under compression were dependent on porosity. Greater porosity caused deterioration of RUL and creep resistance. On the other hand, when the samples contained a large amount of binder, their properties at high temperatures corresponded to the phase composition, and more precisely, to the content of hibonite. The higher content of this phase improved the refractoriness under load and creep resistance. In the case of high temperature bending strength, it was affected by the porosity of the material according to the rule: the higher porosity the lower flexural strength at high temperature.
PL
Celem pracy było określenie wpływu kształtu wewnętrznego inhibitorów turbulencji na charakter przepływu stali w kadzi pośredniej w oparciu o badania modelowe. Badania laboratoryjne w modelowej kadzi pośredniej z udziałem opracowanych kształtek wykonano na Wydziale Inżynierii Materiałowej i Metalurgii Politechniki Śląskiej w Katowicach, który dysponuje instalacją do symulacji fizycznych przepływu. Badania te przeprowadzono z udziałem trzech wariantów konstrukcyjnych kształtek. Wykazano, że istnieją istotne różnice w sposobie generowania charakteru przepływu cieczy w modelu kadzi pośredniej przez inhibitor turbulencji o różnej budowie.
EN
The aim of the study was to determine the effect of the shape of the turbulence inhibitors on the nature of liquid steel flow in the tundish, based on model tests. Laboratory studies of flow in the tundish equipped with developed turbulence inhibitors were performed at the Department of Materials Science and Metallurgy, University of Silesia in Katowice. Tests were conducted using three structural variants of inhibitors. It has been shown that there are significant differences in the nature of the fluid flow in the tundish equipped with flow controller with a different structures.
PL
Zastosowanie do wyłożenia kadzi odlewniczych materiałów monolitycznych stwarza szansę wydłużenia ich trwałości poprzez dobór tworzywa o wysokich własnościach odpornościowych i wyeliminowanie spoin obecnych przy zastosowaniu tradycyjnego wyłożenia z kształtek wypalanych. W artykule przedstawiono wyniki badań próbek samolejnego betonu ogniotrwałego o różnej zawartości kruszywa, mikropyłów i cementu glinowego. Do upłynnienia mieszanki betonowej zastosowano dwa rodzaje upłynniaczy. Oznaczono rozpływ mieszanek betonowych oraz własności fizyczne, mechaniczne, termiczne i odporność na wstrząs cieplny surowych, wysuszonych i wypalonych próbek. Z betonu o najlepszych własnościach wykonano wyłożenie ogniotrwałe kadzi o pojemności 1 Mg w dwóch odlewniach. Próby przemysłowe wykazały wysoką trwałość opracowanego betonu samolejnego w warunkach pracy kadzi odlewniczej.
EN
Application of monolithic materials for ladle linings creates an opportunity to increase their durability by selecting materials with high resistance properties and eliminating the joints present in traditional linings made of fired bricks. In this article the results of investigations into self-flow castables with different contents of aggregates, fines and alumina cement have been presented. To disperse the castables mix, two types of dispersant were used. Free flow of castables mix as well as the physical, mechanical, thermal properties and thermal shock resistance of green, dried and fired samples were evaluated. The castable with the best properties was selected for installation in the refractory linings of ladles with a capacity of 1 Mg in two foundries. Industrial tests revealed high durability of the developed self-flow castable in the operating conditions of the ladle.
PL
Technika mikrofalowa wzbudziła w ostatnich kilkunastu latach zainteresowanie pod kątem wykorzystania jej w procesach suszenia materiałów ceramicznych. W odróżnieniu od suszenia konwencjonalnego, polegającego na tym, że ciepło jest dostarczane z zewnątrz przez powierzchnię materiału, suszenie mikrofalowe charakteryzuje się tym, że mikrofale penetrują wnętrze materiału, nagrzewając całą jego objętość. Wykorzystanie mikrofal w suszeniu posiada wiele zalet, do których należą m. in. duża szybkość nagrzewania, eliminacja zewnętrznych źródeł ciepła, obniżenie ilości braków i niskie jednostkowe zużycie energii. Celem pracy było przeprowadzenie badań porównawczych suszenia mikrofalowego i suszenia konwencjonalnego korundowego betonu ogniotrwałego. Przygotowano próbki niskocementowego betonu ogniotrwałego z dodatkiem i bez dodatku mikrokrzemionki. Próbki przechowywano w szafie klimatycznej w temperaturze 20 °C przy wilgotności 95% przez 48 godzin, aby zapewnić odpowiednie warunki dojrzewania betonu. Następnie, część próbek suszono w laboratoryjnej suszarce elektrycznej przez 24 godziny, a drugą część próbek suszono w laboratoryjnej suszarce mikrofalowej. Oznaczono własności fizyczne próbek – gęstość pozorną i porowatość otwartą – oraz wytrzymałość na ściskanie. Wykonano również analizę termiczną betonów, określono rozkład wielkości porów oraz obserwowano ich mikrostrukturę pod mikroskopem skaningowym. Porównano i omówiono uzyskane wyniki.
EN
The microwave method has aroused a lot of interest in recent years due to its potential application in the processes of ceramic materials drying. In contrast to conventional drying, in which heat is provided from the outside through the material surface, in microwave drying, microwaves penetrate the inside of the material, heating its whole volume. The use of microwaves in the drying process has many advantages, such as: high heating rate, elimination of external heat sources, reduced number of faulty products, and low energy consumption per unit. The aim of the work was to conduct comparative studies on the microwave and conventional drying of corundum refractory castable. Samples of low-cement refractory castables were prepared with and without an addition of microsilica. The samples were cured in a climatic chamber for 48 h at 20 ºC at humidity reaching 95%. Next, some samples were dried in a laboratory electric drier for 24 h, and the other part of the samples were dried in a laboratory microwave drier. Physical properties of the samples (apparent density, open porosity) and their compression strength were determined. A thermal analysis of the castables was also conducted, their phase composition was determined by the X-ray diffraction method and their microstructure was subjected to observation in a scanning electron microscope. The obtained results were compared and discussed.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań sposobu regulacji przepływu i mieszania się ciekłej stali w kadzi pośredniej przy użyciu różnej budowy inhibitorów turbulencji. Stanowią one ceramiczne elementy konstrukcyjne, montowane w dnie kadzi pośredniej i w osi wpływającego do niej strumienia ciekłej stali. Podstawowym zadaniem inhibitorów turbulencji jest regulacja wpływającego z dużą energią strumienia ciekłej stali z kadzi głównej do kadzi pośredniej i właściwe w niej ukształtowanie poszczególnych stref przepływu. Wymagany stosunek strefy przepływu turbulentnego do strefy przepływu tłokowego, przy minimalizacji objętości strefy przepływów martwych zapewnia optymalną pracę kadzi pośredniej. Ma to szczególne znaczenie w przypadku stosowania kadzi pośrednich o nie parzystej liczbie wylewów. Badania przeprowadzono metodami modelowania fizycznego z wykorzystaniem zimnego modelu wodnego urządzenia COS. Wykorzystano w nich specjalnie wykonane inhibitory turbulencji w celu określenia optymalnej ich konstrukcji dla badanej kadzi pośredniej.
EN
The article presents results of tests of the manner of controlling flow and mixing of liquid steel in tundish using turbulence inhibitors of various structure. These constitute ceramic structural components fi xed in the bottom of tundish and in the axis of liquid steel flux flowing into tundish. The fundamental task of turbulence inhibitors is to control liquid steel flux flowing in from main ladle into tundish with high energy, and proper formation of flow zones therein. Required relation of turbulent flow zone to piston flow zone, with minimization of the volume of dead flow zone ensures optimum operations of tundish. This is particularly meaningful in case of use of tundish with odd number of outlet nozzles. Tests were executed by means of physical modelling using cold model of water continuous casting machine. Specially prepared turbulence inhibitors were used during tests, to define their optimum structure for the examined tundish.
PL
Przeprowadzono wstępne badania dotyczące wpływu zawartości mikrokrzemionki w składzie niskocementowego wysokoglinowego betonu ogniotrwałego na jego właściwości fizyczne, mechaniczne i termomechaniczne. Wykonano próbki betonu zawierające 0, 3, 7 i 10% mas. mikrokrzemionki. Oznaczono ilość wody zarobowej, gęstość pozorną, porowatość otwartą, wytrzymałość na ściskanie w temperaturze pokojowej, wytrzymałość na zginanie w temperaturze 1450°C i ogniotrwałość pod obciążeniem próbek. Badania wykazały, że zwiększenie zawartości mikrokrzemionki prowadziło do obniżenia wody zarobowej w mieszance betonowej i do poprawy właściwości surowych próbek. Natomiast w przypadku próbek wysuszonych i wypalonych obserwowano zwiększenie wytrzymałości na ściskanie i gęstości pozornej oraz obniżenie porowatości otwartej wraz ze zwiększeniem zawartości mikrokrzemionki do 3–7% mas. Dalsze zwiększenie ilości mikrokrzemionki w składzie próbek powodowało pogorszenie tych parametrów. Stwierdzono ponadto, że zwiększenie ilości dodatku mikrokrzemionki prowadziło do zwiększenia wytrzymałości na zginanie w temperaturze 1450°C i ogniotrwałości pod obciążeniem próbek betonu.
EN
Preliminary investigations of the influence of the microsilica content on physical, mechanical and thermo-mechanical properties of low-cement high-alumina castable were conducted. Castable samples containing 0, 3, 7 and 10% mass. microsilica were prepared. Amount of mixing water, apparent density, open porosity, compressive strength at room temperature, flexural strength at 1450°C and refractoriness under load of samples were determined. Studies have shown that increasing of the microsilica content led to a reduction of the mixing water in the concrete mix and to improving of the cured samples properties. In the case of dried and fired samples, an increase of the compressive strength and apparent density and decrease of the open porosity with an increase of the microsilica content up to 3–7% mass. was observed. Further increasing of the microsilica amount in the composition of the samples resulted in a deterioration of these parameters. It was also found that increasing of the microsilica addition led to an increase of the flexural strength at 1450°C and refractoriness under load of castable samples.
PL
Przedstawiono wyniki badań niskocementowych betonów korundowych i tworzywa korundowego formowane po pracy w urządzeniach cieplnych przemysłu chemicznego i petrochemicznego. Próbki materiałów umieszczono w dopalaczu instalacji reformingu, w konwertorze instalacji półspalania i w kotle Clausa. Badania wykazały, że warunki panujące w tych urządzeniach wpływały w dużym zakresie na stopień korozji materiałów. Ponadto, mechanizm tej korozji zależał od składu chemicznego tworzyw. W betonach ogniotrwałych dochodziło do usuwania krzemionki w postaci lotnego SiO, co prowadziło do zwiększenia porowatości otwartej oraz do obniżenia gęstości pozornej i wytrzymałości na ściskanie. Z kolei w formowanym tworzywie korundowym, w wyniku oddziaływania wysokiej temperatury, nastąpił rozrost ziaren, co skutkowało pogorszeniem jego wytrzymałości na ściskanie.
EN
The results of investigations of high-alumina low-cement castables and highalumina bricks after working in thermal devices of chemical and petrochemical industry were presented. Samples were placed in afterburner in the reformer, in the converter for partial oxidation and in the Claus boiler. Research has shown that the conditions in these devices heavily affect the degree of corrosion of materials. Furthermore, the mechanism of corrosion depend on the chemical composition of the materials. In the refractory castables removing of silica in form of SiO was occured, thus leading to increase of porosity and to the lower apparent density and compressiv e strength. On the other hand, in the high-alumina brick, grain growth occurred at high temperature, which resulted in a deterioration of its compressive strength.
PL
Celem artykułu jest przedstawienie konkretnych przykładów rozwiązywania problemów badawczych związanych z wykorzystaniem porozymetrii rtęciowej w obszarze badawczym obejmującym projektowanie, wytwarzanie oraz wykorzystywanie ceramiki ogniotrwałej. Jednym z nich jest dobór materiałów wysokoglinowych na elementy układu wylewowego do syfonowego odlewania wlewków kuziennych obejmujący wstępną selekcję tworzyw oraz badania materiałów po pracy. Kolejnym przykładem zastosowania badań porozymetrycznych obejmujących opisywany zakres jest dobór i badanie wpływu ilości dodatków na parametry mikrostrukturalne betonów ogniotrwałych korundowych i andaluzytowych. Innym problemem badawczym, do rozwiązania którego posłużyły również wyniki badań porozymetrycznych, było określenie zmian mikrostrukturalnych w materiałach magnezjowo-chromitowych, które poddano oddziaływaniu wstrząsów cieplnych.
EN
The aim of the article is to present specific examples of solutions to research problems connected with using mercury porosimetry in the research area related to designing, manufacture and the use of refractory ceramics. One of them is selection of high-alumina materials for the elements of a tapping system for forging ingots bottom casting, which includes initial selection of materials and investigations into materials after service. Another example of porosimetry application is selection and investigation into the influence exerted by additives on microstructural parameters of refractory corundum and andalusite castables. Another research problem which was solved among others owing to the results of porosimetric tests was determination of microstructural changes in magnesia-chrome materials subjected to thermal shock.
9
Content available remote Materiały monolityczne do zastosowań w metalurgii cynku i ołowiu
PL
Przeprowadzono badania nad opracowaniem betonu ogniotrwałego do zastosowań w metalurgii cynku i ołowiu. Dokonano obliczeń termodynamicznych mających na celu wskazanie rodzaju materiału ogniotrwałego najbardziej odpornego na oddziaływanie tych metali. Obliczenia termodynamiczne wykazały, że w warunkach pracy kondensatora pieca szybowego do otrzymywania cynku i ołowiu (700 °C, atmosfera N2+CO+CO2), z osnową betonów reaguje jedynie cynk. Produktami tej reakcji jest głównie glinian cynku (spinel cynkowo-glinowy). Ponadto, w zależności od składu chemicznego osnowy, powstaje również wilemit Zn2SiO4, chromian cynku (spinel cynkowo-chromowy) i ZnMg2O4. Dodatkowo, w betonie spinelowym dochodzi do utworzenia fazy ciekłej w wyniku reakcji zarówno z cynkiem, jak i ołowiem. Powstające związki (ZnAl2O4, Zn2SiO4 i ZnCr2O4) są związkami wysokotemperaturowymi, można zatem przypuszczać, że ich obecność w betonach pracujących w komorze kondensatora nie wpłynie ujemnie na jej wyłożenie. Wyniki obliczeń termodynamicznych wskazały na glinokrzemianowe betony ogniotrwałe jako na optymalny materiał do pracy w kontakcie z cynkiem i ołowiem. Wykonano próbki betonu korundowego i andaluzytowego o uziarnieniu zgodnym z równaniem Andreassena, w którym wykładnik q wynosił 0,34 i 0,36. Przygotowano również próbki o zwiększonej zawartości mikrokrzemionki (3% i 5%). Oznaczono podstawowe własności próbek oraz określono ich odporność na korozyjne działanie cynku i ołowiu. Oznaczono skład chemiczny próbek po badaniach korozyjnych i obserwowano ich mikrostrukturę pod mikroskopem optycznym. Badania wykazały, że zwiększenie zawartości mikrokrzemionki w składzie betonów do 3% i 5% prowadziło do znacznego zwiększenia ich wytrzymałości na ściskanie, w niektórych przypadkach nawet trzykrotnie. Z kolei porowatość otwarta tworzyw uległa zmniejszeniu wraz ze zwiększeniem zawartości mikrokrzemionki. Zaobserwowano również zwiększenie wytrzymałości betonów na zginanie w temperaturze 700 °C, choć już nie w takim stopniu jak wytrzymałości na ściskanie. Zwiększeniu uległa również skurczliwość wypalania, lecz jej wartość pozostała na akceptowalnym poziomie. Badania korozyjne wykazały, że cynk oddziaływał w większym stopniu na badane betony niż ołów. Z kolei beton korundowy był bardziej odporny na działanie par metali niż beton andaluzytowy. Badania te potwierdziły wyniki obliczeń termodynamicznych. Obserwacje pod mikroskopem optycznym wykazały, że pary cynku i ołowiu reagowały z betonami, a zwłaszcza z ich osnową. Nie stwierdzono penetracji metali w porach badanych materiałów.
EN
Studies were conducted on the development of refractory castable for use in the metallurgy of zinc and lead. Thermodynamic calculation was made in order to identify the type of refractory material resistant to corrosion of these metals. Thermodynamic calculations have shown that under working conditions of a zinc condenser in a shaft furnace used for production of lead and zinc (700 °C, the atmosphere of N2+CO+CO2) only zinc reacts with a castable matrix. Zinc aluminate (ZnAl2O4 – zinc spinel) is mainly the product of this reaction. Furthermore, depending on the chemical composition of the matrix, there is also willemite Zn2SiO4, zinc chromate (ZnCr2O4) and ZnMg2O4. Additionally, in the spinel castable, formation of the liquid phase in reaction with both zinc and lead, was observed. The formed compounds (ZnAl2O4, Zn2SiO4 and ZnCr2O4) have high melting temperatures, so it can be assumed that their presence in castables do not deteriorate the refractory lining in the zinc condenser. The results of thermodynamic calculations indicated the aluminosilicate refractory concretes as the optimum material for the use in contact with zinc and lead. Corundum- and andalusite-based castable samples were prepared according to the Andreassen equation, where the exponent q was 0.34 and 0.36. Samples with an increased content of microsilica (3% and 5%) were also prepared. Properties of the samples were determined together with their resistance to corrosion of zinc and lead. After corrosion tests, the chemical composition of samples was determined, and their microstructure was observed by using an optical microscope. The results have shown that the increasing of the microsilica content in the castables to 3% and 5% led to a significant increase in the compressive strength, up to three times in some samples. The open porosity of the materials decreased with the increase of the microsilica content. An increase of hot modulus of rupture at 700 °C was also observed, although it was not to the extent like in the case of compressive strength. Shrinkage also increased after firing, but its value remained at the acceptable level. Corrosion tests have shown that zinc reacted with castables to a greater extent than lead. The corundum-based castable was more resistant to metal vapours than the andalusite-based one. This study confirmed the results of thermodynamic calculations. Observations coming from optical microscopy showed that the zinc and lead vapours reacted with the castables, particularly with their matrix. There was no penetration of the metals in pores of the tested materials.
PL
Zdolność betonów samolejnych do płynięcia pod wpływem działania siły grawitacji zależy od wielu czynników, m.in. od składu ziarnowego, ilości wody oraz od rodzaju i ilości upłynniacza. W opracowywaniu betonów samolejnych należy również uwzględnić własności reologiczne osnowy (wielkość cząstek <45 μm)- Lepkość osnowy powinna być niska na tyle, aby zapewnić dostateczne płynięcie betonu, ale jednocześnie na tyle wysoka, aby zapobiec sedymentacji kruszywa. Celem niniejszej pracy było określenie związku pomiędzy lepkością osnowy a rozpływem i zjawiskiem sedymentacji w betonach samolejnych. Badano możliwość zastosowania prawa Stokes'a w prognozowaniu segregacji kruszywa. Wyniki obliczeń porównano z rezultatami doświadczeń.
EN
The essence of the self-flow castables is their ability to flow under the gravity force. This feature depends on many factors like, particle size distribution, amount of water as well as type and amount of dispersant. In designing of self-flowing castables, the rheological properties of matrix (particle size <45 μm) also must be taken into account. The viscosity of matrix should be low enough to ensure self-flowing of castables, but high enough to prevent sedimentation. In this work, usefulness of Stokes law in predicting segregation of coarse particles in the self-flow castables was investigated. Calculations were compared with experimental results. Additionally, the effect of matrix viscosity on the free-flow value of castables was determined.
PL
W artykule przedstawiono analizy termodynamiczne z użyciem programu obliczeń termodynamicznych FactSage. Jest to jedno z możliwych narzędzi do analiz termodynamicznych układów wielofazowych. Wykorzystując go, przeprowadzono ocenę wpływu różnych czynników korozyjnych na zużycie wyrobów ogniotrwałych pieca szybowego w hutnictwie cynku i kotłów energetycznych do spalania biomasy. Określono ilości i składy chemiczne powstałej fazy ciekłej i gazowej w zależności od temperatury. Analiza ta umożliwiła wyodrębnienie materiałów potencjalnie najbardziej odpornych chemicznie na działanie czynników korozyjnych, w tym również gazowych. Uzyskane wyniki potwierdziły przydatność programu w analizowanych przykładach przedstawionych w artykule.
EN
This article presents the thermodynamic analysis carried out by FactSage software. This program is one of the possible tool in case of complex thermodynamic analysis in multiphase system. The influence of different corrosion factors on the wear of refractory lining in the shaft furnace in zinc metallurgy and in the power boilers for combustion of biomass was evaluated by means of this software. The amounts and chemical compositions of formed liquid and gaseous phase depending on temperature have been calculated. This analysis allowed the identification of materials which are the most resistant to corrosive factors. The results of calculations have confirmed the suitability of application of the FactSage in solving problems presented in this article.
PL
Sepiolit [Mg4Si6O15(OH)2 ź 6H2O] jest to minerał z gromady krzemianów, zaliczany do minerałów ilastych. Tworzy drobne kryształy o pokroju włoskowym. Sepiolit spośród wielu zastosowań wykorzystywany jest jako dodatek do betonów budowlanych w celu regulacji ich rozpływu i konsystencji oraz poprawy rozproszenia wypełniacza. W pracy przeprowadzono badania nad możliwością zastosowania sepiolitu w andaluzytowych betonach ogniotrwałych. Określono wpływ dodatku sepiolitu na reologię osnowy oraz na własności mechaniczne i termomechaniczne betonu. Oznaczono skład fazowy próbek metodą dyfrakcji rentgenowskiej i obserwowano ich mikrostrukturę pod mikroskopem optycznym. Przeprowadzono pomiary rozkładu wielkości porów i całkowitej powierzchni porów wysuszonej osnowy betonu, bez i z dodatkiem sepiolitu, za pomocą metody porozymetrii rtęciowej. Oznaczono średnią średnicę porów w wypalonych próbkach przez analizę obrazu mikroskopowego, przy użyciu programu komputerowego Leica. Badania wykazały, że dodatek sepiolitu wpływał na własności reologiczne mieszanki betonowej, a także na pozostałe własności, w tym mechaniczne betonu, zwłaszcza po suszeniu. Dodatek sepiolitu obniżał porowatość otwartą, zwiększał gęstość pozorną i wytrzymałość na ściskanie betonu. Wprowadzenie sepiolitu do mieszanki zmieniło również skład fazowy i mikrostrukturę materiału.
EN
Sepiolite [Mg4Si6O15(OH)2 ź 6H2O] is a clay mineral, a complex magnesium silicate, with fibrous morphology. Among different applications, sepiolite is used in construction concretes for controlling of flow and consistency or improving of filler dispersion and distribution. In this paper, a studies on the possibility of sepiolite application in andalusite-based refractory castables have been presented. The effect of sepiolite addition on matrix rheology as well as mechanical and thermomechanical properties of castable was determined. Phase composition of samples was evaluated by X-ray diffraction method and its microstructure was observed by optical microscope. The pore size distribution, total pore area and porosity of the dried castable matrix, with and without an admixture of sepiolite was measured by the mercury porosimetry. The average pore diameter of the fired samples was measured by image analysis of micrographs, using Leica software. The results have revealed that the sepiolite additive affects the rheological properties of the castable mix as well as the bulk density, apparent porosity and mechanical properties of castables. This effect was most significant in dried samples. The sepiolite additive reduced the open porosity, increased bulk density and cold crushing strength of the castable. The introduction of sepiolite into the castable matrix changed also its phase composition and microstructure.
13
Content available remote Betony ogniotrwałe o dużej odporności na wstrząsy cieplne
PL
Opracowano nowe niskocementowe betony ogniotrwałe charakteryzujące się wysoką odpornością na wstrząs cieplny. Przygotowano próbki betonów ogniotrwałych na bazie różnych kruszyw (palonka kordierytowa, szkło kwarcowe, palonka szamotowa), na wiązaniu z cementu glinowego. Oznaczono ich podstawowe własności, takie jak gęstość pozorna, porowatość otwarta, wytrzymałość na ściskanie i skurczliwość. Oznaczono również odporność betonów na wstrząs cieplny w tradycyjnych testach ogrzewania i chłodzenia. Badania wykazały, że otrzymane betony ogniotrwałe charakteryzowały się lepszymi własnościami po wypaleniu niż konwencjonalny beton szamotowy (BOS 135) dotychczas stosowany w wyłożeniu drzwi komór koksowniczych. W porównaniu do betonu BOS 135, nowe betony niskocementowe posiadały wyższą wytrzymałość na ściskanie, niższą porowatość otwartą, niższą skurczliwość i znacznie wyższą odporność na wstrząs cieplny. Obliczono również parametr RSt otrzymanych materiałów na podstawie zmierzonych wartości pracy pękania, dynamicznego modułu Younga i współczynnika rozszerzalności cieplnej. Obliczenia wykazały, że beton na bazie szkła kwarcowego posiadał największą wartość parametru Rst. Wartości parametru RSt porównano z wynikami uzyskanymi w próbach ogrzewania i chłodzenia. Przeprowadzono próby przemysłowe z udziałem opracowanych betonów w obmurzu pieca przepychowego w Euroblacha S.A. w Rudzie Śl. oraz w obmurzu drzwi komory koksowniczej w ZK Radlin. Próby te wykazały, że własności użytkowe nowych betonów ogniotrwałych były zadowalające i spełniły warunki pracy urządzeń cieplnych. W wyniku stosowania informacyjnych partii nowych wyrobów uzyskano następującą ich trwałość: w obmurzu drzwi komór koksowniczych – 29 miesięcy i nadal, a w obmurzu okien manewrowych w grzewczych piecach przepychowych – 25 miesięcy i nadal.
EN
New low-cement refractory castables characterised by high thermal shock resistance have been developed. Samples of refractory castables based on various aggregates (cordierite grog, quartz glass, chamotte grog) with alumina cement were prepared. Their basic properties were determined such as apparent density, open porosity, cold crushing strength and shrinkage. Castables’ resistance to thermal shock was also determined in traditional heating and cooling tests. The investigations have revealed that the obtained refractory castables display better properties after firing than conventional chamotte ones (BOS 135), which until now have been used in linings for coking chamber doors. Compared to BOS 135, the new low-cement castables are characterized by higher cold crushing strength, lower open porosity, lower shrinkage and considerably higher thermal shock resistance. The RSt parameter for the obtained materials has also been calculated on the basis of the measured values of the work of fracture, dynamic Young’s modulus and thermal expansion coefficient. Results of calculations revealed that quartz glass-based castable had highest value of parameter Rst. The value of RSt was compared to the results obtained in heating and cooling tests. Industrial tests were conducted for the developed castables, which were used in the lining of the pusher furnace in Euroblacha S.A. in Ruda Śląska and in the lining of the coking chamber door in ZK Radlin. The trials demonstrated that the performance of the new refractory castables was satisfactory and fulfilled the operational conditions. As a result of application of new castables, the following lifetime was obtained: in the lining of the coking chamber door – 29 months and still, and in the lining of manoeuvring windows in the pusher furnace – 25 months and still.
PL
Przedstawiono charakterystykę fizykochemiczną nowego gatunku wyrobów wysokoglinowych, zmodyfikowanych poprzez wprowadzenie do ich składu chemicznego węglika krzemu (SiC). Podano wyniki badań aplikacyjnych wymienionych wyrobów w kadziach żeliwiakowych. Przeprowadzone próby wykazały blisko dwukrotny wzrost trwałości wymurówki kadzi w porównaniu z wyrobami standardowymi.
EN
The physicochemical characteristics of the new type of highalumina SiC-addition modified products was described. Results of application tests in cupola ladles were presented. Carried out tests showed almost double increase of ladle lining durability in comparison with conventional products.
PL
Przedstawiono dwie metody oznaczania odporności na ścieranie materiałów ceramicznych stosowane w Oddziale Materiałów Ogniotrwałych w Gliwicach. Pierwsza, opracowana w OMO, pozwala określić odporność na ścieranie materiałów zarówno w temperaturze otoczenia, jak i w 1000 stopni C. Druga metoda, oparta o normę ASTM G 65-04, wprowadzona została do stosowania w ramach badań nad opracowaniem kompozytów ceramicznych o zwiększonej odporności na ścieranie. Przedstawiono rezultaty oznaczeń ścieralności przyjętej jak miara odporności na ścieranie betonów ogniotrwałych i kompozytów ceramicznych uzyskane tymi metodami. Ze względu na brak możliwości porównania wyników z obu metod, wskazano na konieczność umieszczenia informacji dotyczącej zastosowanej metody przy podawaniu wielkości charakteryzujących odporności na ścieranie materiałów.
EN
Two methods of wear resistance evaluation of ceramic materials using in Department of Refractory Materials in Gliwice (OMO) was presented. The first method was developed in OMO and applied to abrasive resistance evaluation of materials at ambient temperature and at 1000 oC. The second one, based on ASTM G 65-04, was introduced in OMO during development of ceramic composites with improved wear resistance. The results of abrasive resistance evaluation of refractory castables and ceramic composites by these methods was presented. Because of poor comparativeness of these results, a necessity of information about used method in test report is recommended.
PL
W procesie nagrzewania wsadu ze stali prądnicowych i transformatorowych powstaje wysokoreaktywny płynny żużel żelazisto-krzemianowy w wyniku czego wyłożenie obmurza trzonów pieców przepychowych ulega bardzo szybkiemu zużyciu. W wyniku badań odporności korozyjnej różnego gatunku wysokojakościowych wyrobów ogniotrwałych (glinokrzemianowych, magnezjowych i betonów niskocementowych) pod działaniem przedmiotowego żużla, wytypowano dwa gatunki wyrobów ogniotrwałych charakteryzujących się najlepszą odpornością korozyjną. Określono mechanizm korozji wyrobów glinokrzemianowych pod wpływem żużla z procesu nagrzewania stali transformatorowych i prądnicowych. Omówiono przyczynę wysokiej odporności korozyjnej wyrobów magnezjowych i magnezjowo-chromitowych. Wskazano rodzaj materiałów ogniotrwałych do stosowania w piecu przepychowym, spełniających warunek wysokiej trwałości wymurówki w kontakcie z wysokoreaktywnym, płynnym żużlem żelazisto-krzemowym.
EN
During the heating of dynamo steel and transformer steel the highly reactive, liquid, ferro-silicate slag is formed and, as a result, the refractory lining of pusher furnace wears very quickly. On the basis of corrosion tests of different, high quality refractory materials (aluminosilicate bricks, magnesia bricks and low cement castables) two types of refractories with the highest corrosion resistance were chosen. The mechanism of corrosion of aluminosilicate bricks against slag from heating process of transformer steel and dynamo steel was described. The reason for high corrosion resistance of magnesia and magnesia-chromia bricks was discussed. The type of refractory materials for application in pusher furnace in contact with highly reactive, liquid, ferro-silicate slag was indicated.
PL
W ostatnich latach w Instytucie Matriałów Ogniotrwałych w Gliwicach opracpwano nowy rodzaj betonów ogniotrwałych - betony samolejne. Jest to kolejny krok w rozwoju tego typu materiałów ogniotrwałych. Stosowanie betonów samolejnych znacznie ułatwia proces ich instalacji w wyłożeniu ogniotrwałym urządzeń cieplnych. Ponadto, rozeznanie rynku krajowego potwierdza wzrastającą tendencję stosowania tworzyw monolitycznych, głównie betonowych, na obmurza kadzi odlewniczych. W artykule opisano i scharakteryzowano samolejny niskocementowy beton andaluzytowy, opracowany w IMO. Przedstawiono przebieg prób przemysłowych z udziałem tego betonu w kadzi do odlewania staliwa i żeliwa oraz uzyskane wyniki trwałości. Wykazano zalety stosowania wyłożenia monolitycznego w kadzi odlewniczej.
EN
In recent years in Institute of Refractory Materials in Gliwice new type of refractory castables self - flowing castables were developed. It is successive step in development of these kind of refractory materials. Application of self - flowing castables considerably facilitates installation process of refractory lining in thermal devices. Additionally, analysis of domestic market proves growing tendency in monolithics application, generally castables, in casting ladles lining. In this article, self - flowing low - cement andalusite costable developed in Institule of Refractory Materials has been described and characterized. Results of industrial tests conducted on this castable in casting ladle for cast steel and cast iron have been presented. Advantages of monolithic lining application in casting ladle were shown.
18
Content available remote Rozwój technologii wytwarzania betonów ogniotrwałych
PL
Przedstawiono pojęcie oraz krótką historię wytwarzania betonów ogniotrwałych. Wymieniono surowce stosowane w produkcji tych tworzyw, sposoby ich otrzymywania oraz omówiono ich rolę w betonie. Opisano rodzaje betonów ogniotrwałych wskazując na ich zalety oraz przedstawiono wkład Instytutu Materiałów Ogniotrwałych w rozwój tych tworzyw.
EN
A definition of castable and beginning of castables' production was briefly presented. Raw materials used in these refractory materials were listed and ways of their receiving and role in castables were discussed. Types of castables were described and advantages of each type were indicated. Achievements in castables' developing made by Institute of Refractory Materials were presented.
PL
Przeprowadzono suszenie mikrofalowe wybranych tworzyw ogniotrwałych: mulitowego, szamotowego, kordierytowego i wysokoglinowego przy ustawieniu mocy generatorów na poziomie 125 W. Przedstawiono przebieg tego suszenia i porównano z czasem suszenia konwencjonalnego tych materiałów. Zbadano wpływ mikrofal na właściwości fizyczne i mechaniczne wysuszonych i wypalonych tworzyw. Otrzymane wyniki wskazały na znaczne przyśpieszenie procesu suszenia wybranych materiałów ogniotrwałych przez zastosowanie mikrofal, a jednocześnie nie wykazały różnic w badanych właściwościach pomiędzy tworzywami suszonymi konwencjonalnie i mikrofalowo. Analiza czasu suszenia mikrofalowego wspomnianych materiałów pokazała niejednakowy przebieg tego procesu w zależności od rodzaju suszonego tworzywa. Zjawisko to wytłumaczono różnicą w szybkości wzrostu temperatury próbek poszczególnych materiałów spowodowaną prawdopodobnie odmiennymi wartościami współczynnika pochłaniania K tych tworzyw. Przedstawiono także porównanie obydwu sposobów suszenia (w skali laboratoryjnej) pod kątem ekonomiki procesu.
EN
Selected refractory materials: mullite, chamotte, cordierite and high-clayey material were microwave-dried at the generators wattage set up on the level of 125 W. The course of the drying process was presented and compared with the conventional drying of these materials. Impact of microwaves on the physical and chemical properties of the dried and burnt materials was investigated. The obtained results proved that the application of microwaves significantly accelerated the drying process of selected refractory materials. At the same time no changes were identified in the properties of materials dried by microwaves and conventionally. Analysis of the time of microwave drying showed diversified course of the process depending on the type of the dried material. This phenomenon can be explained by the fact that the rate of temperature rise is different for samples of individual materials. This difference is caused, most probably, by the diversified value of the absorption coefficient K specific for individual material. Moreover, both drying methods were compared (in laboratory scale) from the point of view of process efficacy.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.