Tworzywa ogniotrwałe z układu czteroskładnikowego CaO-MgO-Al2O3-ZrO2

• Autorzy: Śnieżek E. , Szczerba J. , Madej D. , Prorok R. , Jastrzębska I.

Warianty tytułu

EN

Refractory materials from the CaO-MgO-Al2O3-ZrO2 quaternary system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono sposób otrzymywania tworzyw ogniotrwałych z układu czteroskładnikowego CaO-MgO-Al2O3-ZrO2 w procesie jednostopniowego wypalania w temperaturze 1580 °C. Otrzymano i porównano właściwości dwóch serii tworzyw o składzie wyjściowym: 85% obj. MgO i 15% obj. CaZrO3 oraz 70% obj. MgO i 30% obj. CaZrO3. Skład tworzyw modyfikowano związkami glinu: monoglinianem wapnia, CaAl2O4, spinelem właściwym magnezjowo-glinowym, MgAl2O4 oraz cementem glinowo-wapniowy. Skład fazowy tworzyw określono metodą XRD, metodą ultradźwiękową wyznaczono moduł Younga. Ponadto określono liniową skurczliwość wypalania. Stwierdzono, że zaproponowana metoda umożliwia otrzymanie tworzyw, których głównymi składnikami fazowymi są MgO i CaZrO3 oraz CaAl2O4 i MgAl2O4.

EN

The paper describes a method of preparing refractories from the CaO-MgO-Al2O3-ZrO2 quaternary system as the result of one-step sintering at 1580 °C. Properties of two series of the materials with the following reference composition were obtained and compared: the first series: 85 vol.%. MgO and 15 vol.% CaZrO3 and the second series: 70 vol.% MgO and 30 vol.% CaZrO3. The reference compositions were modified by aluminum compounds such as calcium monoaluminate (CaAl2O4), spinel (MgAl2O4) and calcium aluminate cement. The phase composition of the materials was characterized by XRD. Young's modulus and linear firing shrinkage were also determined. It has been found that the proposed method permits to obtain materials consisted mainly in MgO, CaZrO3 and CaAl2O4, MgAl2O4.

Słowa kluczowe

PL

cyrkonian wapnia; materiały ogniotrwałe; wyroby magnezjowo-cyrkonowe; spoiwo glinowe

EN

alumina bonded; calcium zirconate; magnesia-zirconia materials; refractories

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2013
• Tom: T. 65, nr 4
• Strony: 476--480
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Śnieżek E.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, KCiMO, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Szczerba J.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, KCiMO, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Madej D.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, KCiMO, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Prorok R.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, KCiMO, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Jastrzębska I.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, KCiMO, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Liddle, J., Brett, N.H.: Phase Equilibria in the System CaO-MgO-Al2O3-ZrO2, Br. Ceram. Trans. J., 84, 4, (1985), 128–134.
• [2] Bartha, P., Klischat, H.J.: Classification of magnesia bricks in rotary cement kilns according to specification and service-ability, ZKG Intern., 47, 10, (1994), E277–E280.
• [3] Bartha, P., Klischat, H.J.: Present state of the refractory lining for cement Kilns, CN-Refractories, 6, 3, (1999) 31–38.
• [4] Kozuka, H., Kaita, Y., Tuchiya, Y., Honda, T., Ohta, S.: New kind of chrome-free (MgO-CaO-ZrO2) bricks for burning zone of rotary cement kiln, Unitecr. 93, Sao Paulo, Brasil, (1993), 1027–1037.
• [5] Szczerba, J., Pędzich, Z., Nikiel, M., Kapuścińska, D.: Influence of raw materials morphology on properties of magnesia-spinel refractories, J. Eur. Ceram. Soc, 27, (2007), 1683–1689.
• [6] Ceylantekin, R., Aksel, C.: Improvements on corrosion behaviours of MgO–spinel composite refractories by addition of ZrSiO4, J. Eur. Ceram. Soc., 32, (2012), 727–736.
• [7] Serena, S., Sainz, M.A., Caballero, A.: Corrosion behaviour of MgO/CaZrO3 refractory matrix by clinker, J. Eur. Ceram. Soc., 24, (2004), 2399–2406.
• [8] Serena, S., Sainz, M.A., Caballero, A.: The system Clinker–MgO–CaZrO3 and its application to the corrosion behavior of CaZrO3/MgO refractory matrix by clinker, J. Eur. Ceram. Soc., 29, (2009), 2199–2209.
• [9] Obregón, A., Rodríguez-Galicia, J.L., López-Cuevas, J., Pena, P., Baudín, C.: MgO–CaZrO3-based refractories for cement kilns, J. Eur. Ceram. Soc., 31, (2011), 61–74.
• [10] Szczerba, J.: Chemical corrosion of basic refractories by cement kiln materials, Ceram. Int., 36, (2010), 1877–1885.
• [11] Rodríguez-Galicia, J.L, de Aza, A.H., Renódn-Angeles, J.C., Pena, P.: The Mechanism of corrosion of MgO-CaZrO3–calcium silicate materials by cement clinker, J. Eur. Ceram. Soc., 27, (2007), 79–89.
• [12] Hallstedt, B.: „Thermodynamic Assessment of the System MgO–Al2O3”, J. Am. Ceram. Soc., 75, 6, (1992), 1497–1507.
• [13] Maschio, R.D., Fabbri, B., Fiori, C.: Industrial applications of refractories containing magnesium aluminate spinel, Ind. Ceram., 8, 3, (1988), 121–216.
• [14] Gonsalves, G.E., Duarte, A.K., Brant, P.O.R.C.: „Magnesia-spinel brick for cement rotary kilns”, Am. Ceram. Soc., 72, 2, (1994), 49–54.
• [15] Aksel, C., Rand, B., Riley, F.L., Warren, P.D.: Thermal shock behavior of magnesia- spinel composites, J. Eur.Ceram. Soc., 24, (2004), 2839–2845.
• [16] Aksel, C., Riley, F.L.: Effect of the particle size distribution of spinel on the mechanical properties and thermal shock performance of MgO-spinel composites, J. Eur. Ceram. Soc., 23, (2003), 3079–3087.
• [17] Zherebtsov, D.A., Archugov, S.A., Mikhailov, G.G.: Rasplavy, 2, (1999), 63–65.
• [18] Parker, K.M., Sharp, J.H.: Refractory calcium aluminate cements, Trans. J. Br. Ceram. Soc., 81, 2, (1992), 35–42.
• [19] Szczerba, J., Madej, D.:Potencjalne składy fazowe dla tworzyw ogniotrwałych w układzie MgO-CaO-Al2O3-ZrO2, Materiały Ceramiczne/Ceramic Materials/, 63, 2, (2011), 342–349.