Wpływ wapnia na zmianę składu fazowego tworzyw ogniotrwałych Al2SiO5-ZrSiO4

• Autorzy: Szczerba J. , Madej D.

Warianty tytułu

EN

The effect of calcium on the phase composition change of Al2SiO5-ZrSiO4 refractory materials

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono korozję materiałów ogniotrwałych Al2SiO5-ZrSiO4 w środowisku zewnętrznego wymiennika ciepła (ZWC) linii technologicznej pieca cementowego w temperaturze 1000 ± 100 °C. Szczególną uwagę poświęcono oddziaływaniu na materiał ogniotrwały składników występujących w ZWC, głównie Ca2+/CaO, a także K+/K2O, Cl-, SO2. Jak wykazały badania XRD oraz SEM/EDS w wyniku oddziaływania wapnia z andaluzytem z materiału ogniotrwałego przejściowo powstawał glinokrzemian wapnia – gehlenit Ca2Al2SiO7. Z kolei reakcje w układzie K2O-Al2SiO5 doprowadziły do syntezy glinokrzemianów potasu – leucytu KAlSi2O6 i kalsilitu KAlSiO4. Cyrkon ZrSiO4 z materiału ogniotrwałego uległ przeobrażeniu w CaZrO3 (Tmp = 2345°C). We wcześniejszych stadiach reakcji powstawały struktury nieuporządkowane typu CSZ (C = CaO, S = SiO2, Z = ZrO2).

EN

The study of corrosion of the Al2SiO5-ZrSiO4 refractories in corroding environment of an external heat exchanger of the cement kiln was carried out at the temperature of 1000 ± 100 °C. Main corrosive agents in the external heat exchanger were in the solid (CaO) and gaseous (K+/K2O, SO2, Cl-) form. The XRD and SEM/EDS analyses showed a reaction of calcium and potassium with the refractory matrix. As a consequence of these reactions, gehlenite Ca2Al2SiO7, leucite KAlSi2O6 and kalsilite KAlSiO4 were formed in the corroded refractory brick. Kalsilite was the main compound formed in the corroded sample. Moreover, zircon was decomposed, and high refractory calcium zirconate CaZrO3 (Tmp = 2345 °C) was formed. In the early stages of reactions, the CSZ (C = CaO, S = SiO2, Z = ZrO2) disordered structures were formed.

Słowa kluczowe

PL

materiały ogniotrwałe; korozja; mikrostruktura; cyrkon; andaluzyt

EN

refractories; corrosion; microstructure; zircon; andalusite

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2013
• Tom: T. 65, nr 1
• Strony: 116--120
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Szczerba J.

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

autor

Madej D.

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

Bibliografia

• [1] Aramaki, S., Roy, R.: Revised Phase Diagram for the System Al2O3-SiO2, J. Am. Ceram. Soc, 5, 45, (1962), 229-242.
• [2] Nadachowski, F.: Zarys technologii materiałów ogniotrwałych, Śląskie Wydawnictwo Techniczne, Katowice, (1995).
• [3] Bolewski, A., Manecki, A.: Mineralogia szczegółowa, Polska Agencja Ekologiczna, Wydawnictwo PAE, Warszawa, (1993).
• [4] Szczerba J.: Modyfikowane Magnezjowe Materiały Ogniotrwałe, Prace Komisji Nauk Ceramicznych, Polski Biuletyn Ceramiczny, Ceramika, tom 99, Kraków, (2007).
• [5] Informatory Stowarzyszenia Producentów Cementu 2005-2011 www.polskicement.com.pl
• [6] Szczerba, J.: Trendy rozwojowe w technologii materiałów ogniotrwałych dla pieców cementowych, IV Międzynarodowa Konferencja Naukowa – Energia i środowisko w technologiach materiałów budowlanych, ceramicznych, szklarskich i ogniotrwałych, Karpacz, 17-19 września 2008 r., pod red. J. Dudy, B. Weryńskiego, Instytut Szkła, Ceramiki, Materiałów Ogniotrwałych i Budowlanych w Warszawie, Warszawa-Opole, (2008), 24-39.
• [7] Szczerba, J., Boczoń, A., Studencka, B.: Badania oddziaływania soli alkaliów na beton wysokoglinowy bez i z dodatkami, Ceramika, tom 88, (2005), 158-172.
• [8] Szczerba, J., Madej, D.: Gliniany w formowanych materiałach ogniotrwałych, Materiały Ceramiczne/Ceramic Materials, 3, 63, (2011), 581-589.
• [9] Kurdowski W.: Chemia cementu i betonu, Wydawnictwo Polski Cement, Wydawnictwo Naukowe PWN, Kraków, Warszawa, (2010).
• [10] Nadachowski, F., Jonas, S., Ptak, W.: Wstęp do projektowania technologii ceramicznych, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków, (1999).