Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Podgrzewanie urządzeń wyłożonych materiałami ogniotrwałymi

Holleis Burkhardt, Lorenz Wolfgang, Prieler René Josef, Rauch Johannes, Spoljaric Davor, Demuth Martin, Schindler Philipp

Przegląd Odlewnictwa

|

2023

|

Vol. 73, nr 1-2

30--35

PL

Firma Messer Polska Sp. z o.o. jest częścią międzynarodowego koncernu produkującego i dystrybuującego gazy techniczne. Już ponad 120 lat jesteśmy obecni na międzynarodowych rynkach, oferując miedzy innymi rozwiązania technologiczne dla branży metalurgicznej w szczególności dla odlewni. W przedstawionej prezentacji będziecie mogli Państwo odnaleźć podstawowe informacje o firmie Messer Polska i firmie Messer Group. Firma Messer to nie tylko producent gazów technicznych. Zajmujemy się od wielu lat udostępnianiem naszej wiedzy w zakresie zastosowania produkowanych przez nas gazów w wielu branżach przemysłu takich jak przemysł cementowy, szklarski, chemiczny czy metalurgiczny. Głównym celem prezentacji jest przybliżenie możliwości zastosowania użycia gazów technicznych w przemyśle odlewniczym. W prezentacji obok wyzwań i problemów takich jak dekarbonizacja, zmniejszenie emisji CO2 pokazujemy nowoczesne produkty technologiczne naszej firmy mające zastawnie dla przemysłu odlewniczego.

EN

The company Messer Polska Sp. z .o. is part of an international concern producing and distributing technical gasesWe have been present on international markets for over 120 years, offering, among other things, technological solutions for the metallurgical industry, in particular for foundries. In the current presentation we can find basic information about Messer Polska and the Messer Group company. Messer is not only a producer of technical gases. For many years, we have been sharing our knowledge in the field of application of the gases we produce in many industries such as the cement, glass, chemical and metallurgical industries. The main purpose of the presentation is to present the possibilities of using technical gases in the foundry industry. In the presentation, in addition to challenges and problems such as decarbonisation, reduction of CO2 emissions, we show modern technological products of our company with collateral for the foundry industry.

2

Wpływ wybranych dodatków organicznych na własności magnezjowo-chromitowych materiałów ogniotrwałych

Wojsa Józef, Zelik Wiesław, Sado Sebastian, Świerszcz Robert

Cement Wapno Beton

|

2022

|

R. 27, nr 4

255--264

PL

Podjęto próbę dostosowania rodzaju dodatków organicznych do składników masy na wyroby magnezjowo-chromitowe. Posłużono się w tym celu sformułowaną przez Sandersona koncepcją elektroujemności oraz elektroujemności molowej. Wybrano cztery dodatki organiczne, a ich wpływ na właściwości tworzywa zbadano wykonując całkowite doświadczenie czynnikowe 24. Podstawowe właściwości tworzywa przedstawiono w formie siedmiu funkcji odpowiedzi, z których sześć opisano równaniami zweryfikowanymi statystycznie. Dokonano wyboru najkorzystniejszych wariantów na podstawie sześciu kryteriów charakteryzujących tworzywa. Wprowadzenie do masy dodatków organicznych jako środków poślizgowych, spowodowało poprawę praktycznie wszystkich właściwości materiałów magnezjowo-chromitowych po wypaleniu. Wykazano celowość stosowania kompozycji dodatków.

EN

An attempt was made to adjust the kind of organic additives to the components of the mass for the magnesia-chromite products. This was done using Sanderson’s concept of electronegativity and molar electronegativity. Four organic additives were selected and their influence on the properties of the refractories was studied by performing a total factorial experiment 24. The basic properties of the refractories are presented in the form of seven response functions, six of which are described by statistically verified equations. The most favourable options were selected on the basis of six criteria that characterise the materials. The introduction of organic additives as slip agents into the mass, resulted in an improvement in practically all properties of the magnesia-chromite materials after firing. The purposefulness of the additive composition was demonstrated.

3

Impact of corrosion effect on the quality and safety of refractory materials

Šolc Marek, Kotus Martin, Grambalová Eva, Kliment Juraj, Palfy Pavol

System Safety : Human - Technical Facility - Environment

|

2019

|

Vol. 1, nr 1

760--767

EN

The quality of refractory materials plays an important role especially in high temperature processes. In case of violation of qualitative properties of refractory materials, the safety of the use of the technological equipment in which these materials are used is compromised. The requirements on the quality of refractories and their properties are now high, as their operating life should be as long as possible. The aim of the article is to point out the quality of refractory material in contact with corrosive media, to analyze the technological factors that affect the quality and safety of technological equipment. An analysis of the refractory material, as well as the analysis of the melt was performed. Subsequently, an experiment was realized, which was evaluated by macroscopic analysis and chemical analysis. After the experiments, we found that the melt had penetrated the masonry and consequently created corrosion layers in the masonry. These layers have affected the life of the material and reduced the safety of the technological equipment in which they were used.

4

Badania wpływu topionego klinkieru magnezjowego na właściwości magnezjowych wyrobów ogniotrwałych

Kusiorowski R., Śliwa A.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2017

|

R. 10, nr 28

38--49

PL

W artykule scharakteryzowano wybrane, komercyjnie dostępne topione klinkiery magnezjowe i ich wpływ jako czynnika modyfikującego skład zasadowych materiałów ogniotrwałych. Przedstawiono właściwości i mikrostrukturę serii otrzymanych tworzyw, które różniły się zawartością topionego MgO (od 0 do 100%), wprowadzanego do masy ceramicznej. Stwierdzono wzrost wytrzymałości mechanicznej oraz spadek porowatości otwartej uzyskanych tworzyw na bazie topionej magnezji. Wykazano również poprawę odporności na wstrząsy cieplne przy częściowym zastępowaniu klinkieru spiekanego.

EN

Properties of two commercially available fused magnesia clinkers and the impact of this raw material as a modifying agent of magnesia refractories were studied. The basic properties and microstructure of the obtained materials with different amount of fused magnesia previously introduced to ceramic masses were presented. The amount of fused magnesia was at the level from 0 to 100 wt%. The increase of mechanical strength as well as the decrease of open porosity were observed for materials with fused magnesia. In the case of partial substitution of sintered magnesia, an improvement of thermal shock resistance was also noticed.

5

Expanded glass in insulating monolithic refractories

Stölzel F.

Materiały Ceramiczne

|

2017

|

T. 69, nr 3

203--206

EN

Expanded glass has been in use for a wide variety of products as in dry mortar products, panels, lightweight concrete and fills. The following approach investigates the applicability of expanded glass produced by the company Dennert Poraver in an aluminate cement matrix for insulation monolithic refractories according to EN ISO 1927-1:2012. To examine the capability, the material was fired to certain temperatures. Mechanical properties were tested on standard beams before and after the heating. The chemical composition and mineral phases of the system were determined by XRF and XRD. To estimate the properties as insulating material, the thermal conductivity of the materials was investigated. Finally, the behaviour of the material during the heating process was monitored by heating microscopy.

PL

Szkło ekspandowane jest wykorzystywane w szerokiej gamie produktów takich jak wyroby na bazie suchych zapraw, panele, lekkie betony i wypełniacze. Niniejsza praca bada zastosowanie szkła ekspandowanego wyprodukowanego przez Dennert Poraver w matrycy cementu glinowego przeznaczonej na ogniotrwałe izolacje monolityczne wg normy EN ISO 1927-1:2012. Aby zbadać tę zdolność, materiał był wypalany w pewnych temperaturach. Właściwości mechaniczne badano wykorzystując standardowe belki przed i po wypaleniu. Skład chemiczny i fazy mineralne układu zostały oznaczone za pomocą XRF oraz XRD. Aby ocenić właściwości izolacyjne, zbadano przewodność cieplną materiałów. Na koniec zbadano zachowanie materiału podczas procesu ogrzewania za pomocą mikroskopii grzewczej.

6

Przydatność detektora katodoluminescencji w badaniu odporności korozyjnej materiałów ogniotrwałych na działanie szkła

Psiuk B., Czechowska K.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2016

|

R. 9, nr 24

70--80

PL

Istotnym elementem oceny procesów korozyjnych są badania mikrostrukturalne, prowadzone m.in. metodą skaningowej mikroskopii elektronowej SEM. Poszukiwania obszarów ulegających korozji prowadzi się najczęściej z użyciem detektora elektronów wstecznie rozproszonych BSE. Coraz większą popularnością w badaniu materiałów ogniotrwałych cieszy się detektor katodoluminescencji CL. Wyniki badań odporności korozyjnej na działanie szkła próbek tlenku cyrkonu, korundu oraz wyrobu typu AZS wskazują, że w tego typu badaniach detektor CL może być skuteczniejszym narzędziem niż detektor BSE.

EN

An important factor in the assessment of corrosion processes of refractories by molten glass are changes in the microstructure. The observations are provided using scanning electron microscopy SEM. The search for corroded areas is mostly carried out using a backscattered electron detector BSE. In the study of refractory materials cathodoluminescence detector CL has become increasingly popular. The results of corrosion resistance to the glass of zirconia, alumina, and the AZS indicate that in such studies CL detector may be a more effective tool than BSE detector.

7

Badania nad materiałami ogniotrwałymi z Cr2O3 i Al2O3 do zastosowania w procesach gazyfikacji węgla

Czechowski J., Pochwała T., Wala T.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2016

|

R. 9, nr 24

7--20

PL

Przeprowadzono próby spiekania Cr2O3 i z wytypowanych spieków przygotowano wypalone w 1650°C tworzywa ogniotrwałe. Równolegle wykonano próby betonów korundowych bez i z dodatkiem Cr2O3 oraz z i bez mikrokrzemionki, które następnie wypalono w 1500°C. Przedstawiono własności otrzymanych materiałów i ich mikrostruktury oraz wyniki przeprowadzonych testów korozyjnych na działanie zsyntetyzowanego żużla o składzie zbliżonym do występujących w procesach gazyfikacji węgla. Stwierdzono wysoką odporność korozyjną wytworzonych materiałów na bazie spiekanego Cr2O3 w porównaniu z materiałami korundowymi.

EN

Investigation of Cr2O3 sintering were carried out and prepared sinters were used to obtain fired at 1650°C refractories. In parallel alumina castables with and without microsilica and with and without Cr2O3 additions were made and obtained samples were fired at 1500°C. The properties and microstructure of obtained materials were characterized. Corrosion tests using synthesized slag with the composition close to that of existed in gasifires has been carried out. Despite comparable thermo mechanical properties of alumina materials without silica higher corrosion resistance was found in case materials on the base of Cr2O3 sinters.

8

Wpływ dodatku rozpuszczalnika na wybrane właściwości rdzeni pokrytych powłoką ochronną

Wildhirt E., Ramus J., Jakubski J.

Archives of Foundry Engineering

|

2015

|

Vol. 15, iss. 4 spec.

155--158

PL

Obciążenia cieplne, którym poddawane są formy i rdzenie, powodują termiczne zmęczenie materiału, które może generować tworzenie się wad takich jak: pęknięcia, wżarcia, żyłki, wykruszanie materiału formy podczas zalewania. Może dochodzić także do przypalenia i penetracji metalu do masy formierskiej lub rdzeniowej. Jednym z rozwiązań ograniczającym występowanie niekorzystnych zjawisk jest zastosowanie powłok ochronnych. Nanoszone są one w celu poprawy jakości powierzchni odlewów oraz ułatwienia wyjęcia odlewu z formy. W niniejszym artykule zaprezentowano wstępne wyniki badań wpływu zwiększonej ilości rozcieńczalnika w powłokach, na głębokość penetracji powłoki w głąb rdzeni oraz pomiar parametru hot distortion.

EN

Thermal loads applied to moulds and cores cause thermal fatigue and the appearance of flaws such as: cracks, penetration, veins, spalling of mould material during casting. Scorching and penetration of metal into the moulding sand or core sand are also possible. One of the solutions that limit the occurrence of unfavourable phenomena is using protective coatings. They are applied in order to improve the quality of castings and make it easier to extract a casting from the mould. This article presents a general classification of coatings applied to casting moulds and cores. It focusses mainly on protective coatings and describes the methods of applying and drying them. Preliminary results of coating tests are presented, including microscopic observation of the depth of coating penetration into mass and a measurement of the hot distortion parameter relative to the amount of solvent added.

9

Regulacje w sprawie materiałów ogniotrwałych z włókien ceramicznych i przyszłość wysokotemperaturowych włókien izolacyjnych

Mazurkiewicz P.

Piece Przemysłowe & Kotły

|

2014

|

5-6

28--32

PL

Materiały ogniotrwałe z włókien ceramicznych używane są w przemyśle już od 50 lat. Zmieniły sposób projektowania pieców dzięki możliwości stosowania izolacji o gęstości mniejszej niż tradycyjnych materiałów; cegieł i betonów, z jednocześnie większą energooszczędnością. W myśl niedawnej propozycji, która padła w ramach unijnego rozporządzenia REACH, materiały ogniotrwałe z włókien ceramicznych miałyby zostać objęte systemem zezwoleń. Jeżeli propozycja zostanie przyjęta, użytkownicy tych materiałów w Europie musieliby rozważać alternatywne rozwiązania dla systemów okładzin ogniotrwałych opartych na włóknach ceramicznych.

EN

Refractory ceramic fiber materials have been in use in the industry for 50 years. They changed the design concepts for furnaces, enabling the use of insulation materials with lower densities than conventional materials, bricks and concrete, at the same time being comparatively more energy-efficient. A recent proposal, included in the REACH regulation of the European Union, recommends creation of a licensing scheme for refractory ceramic fiber materials. Should this proposal be approved, entities using such materials in Europe would have to search for alternatives to refractory facings made of ceramic fiber.

10

Physico-Chemical Ways of Improving Oxygen Converter Lining

Dzuro J., Vaskova I., Lokaj J.

Archives of Foundry Engineering

|

2014

|

Vol. 14, iss. 1 spec.

205--208

EN

This paper is a file of analytical information with intent to summarize so far known knowledge and to anticipate new development and possibilities of improving oxygen converter lining. Technological methods currently used in steel production put high requirements for the quality parameters of used refractory building materials. The article pursues the analysis of balance thickness of the magnesium-carbon refractory lining of basic oxygen furnace during the campaign. Development and innovation of the technologies of steel production is also reflected in increment of the requirements for magnesium-carbon refractory materials for basic oxygen furnace linings. Permanent increment in steel production has substantial influence on the refractory materials consumption in the worldwide scale. Specific methods proceedes during refining process of scrap material as quick temperatures alternation, changes in slag composition or impacts of heavy pieces of scrap material, influences destructively the basic lining of basic oxygen furnace. The static crucible corrosion test, as a simple experiment, is very useful for study of these processes because a direct observation of refractory – slag reactions in real systems is impossible. For that reason, corrosion crucible tests were adapted so that carbon basic refractories was isolated from the atmosphere by high alumina cast able cover. For such reason the high accent is put to the charge of refractory lining during the campaign which is connected with permanent increment of gunning repair refractory materials consumption. Continual increment of refractory bricks quality leads to the prolongation of time of the basic oxygen furnace campaigns.

11

Badania betonów niskocementowych korundowych i wyrobów korundowych po pracy w urządzeniach przemysłu chemicznego i petrochemicznego

Lipowska B., Czechowska K., Majchrowicz I., Wala T.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2013

|

R. 6, nr 12

38--50

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.

12

Skład chemiczny i cechy strukturalno-teksturalne wybranych dolomitów krajowych a ich przydatność do produkcji materiałów ogniotrwałych

Niesyt M., Wyszomirski P.

Materiały Ceramiczne

|

2013

|

T. 65, nr 4

456--462

PL

Surowcem aktualnie stosowanym przez krajowy przemysł materiałów ogniotrwałych jest dolomit triasowy z Brudzowic. Wykazuje on dobrą spiekalność i odporność na hydratację, jednak jego zasoby bliskie są wyczerpaniu. Zalegający pod nim dolomit dewoński spieka się trudniej, co związane jest z jego większą czystością chemiczną i bardziej grubokrystaliczną strukturą. Podniesienie temperatury spiekania do 1750 °C znacznie poprawia odporność na hydratację, co stwarza perspektywy jego przemysłowego wykorzystania. Dużej czystości surowiec z Ołdrzychowic k. Kłodzka, o podobnej wielkości kryształów dolomitu, jest trudnospiekalny w temperaturze 1750 °C. Wynika to zapewne z wyraźnie niższej zawartości Fe2O3 (0,09% mas.) w porównaniu z dolomitem dewońskim z Brudzowic (0,28% mas.). Perspektywiczny wydaje się dolomit ze złoża Winna z regionu świętokrzyskiego, z którego – jak dotąd – surowce tego rodzaju nie były stosowane w krajowym przemyśle materiałów ogniotrwałych. Jego wybitnie drobnokrystaliczna struktura i korzystna tekstura (niska porowatość rzędu 4,2%) stwarzają odpowiednie warunki do homogenizacji składników tego surowca w procesie technologicznym.

EN

Triassic dolostone from Brudzowice is currently used by Polish industry of refractories. It shows good sinterability and resistance to hydration, but its resources are running low. Devonian dolostone, situated in lower part of this deposit, is difficult to be sintered due to its higher chemical purity and coarse-crystalline structure. Increasing the temperature of sintering up to 1750 oC improves the resistance to hydration remarkably. It indicates perspectives to use this raw material by the domestic refractories industry. Dolostone from Ołdrzychowice, showing similar coarse-grained structure and high chemical purity, is difficult to be sintered at 1750 oC. It results most probably from a lower content of Fe2O3 (0.09%) in this raw material when compared to the Devonian dolostone from Brudzowice (0.28%). Dolostone of Winna deposit – which is located in the Holy Cross Mountains region – seems to be promising. Raw materials from this region have not been used by Polish industry so far. The fine-structure and advantageous texture of the dolostone from Winna, expressed by low porosity (4.2%), cause proper conditions for homogenization of its components during a technological process.

13

Wymagania materiałowe dla urządzenia do próżniowego odgazowania stali metodą RH

Śliwa A., Czapka Z.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2011

|

R. 4, nr 8

32-45

PL

Wyroby magnezytowo-chromitowe znalazły powszechne zastosowanie w urządzeniu RH, gdyż charakteryzują się one wysoką odpornością korozyjną na tlenki żelaza oraz ciekłe stopy wapniowo-krzemianowe. Odznaczają się również znaczną wytrzymałością mechaniczną w temperaturach roboczych oraz korzystniejszą od innych materiałów odpornością na wahania temperatur. Dalszą poprawę parametrów fizykochemicznych tworzyw magnezytowo-chromitowych można osiągnąć poprzez poddanie ich dodatkowej operacji nasycania roztworami prekursorów tlenkowych lub spinelowych, dzięki której można poprawić wiele własności mających wpływ zarówno na odporność korozyjną, jak i na wytrzymałość mechaniczną w pewnym zakresie temperatur. W artykule przedstawiono między innymi wpływ nasycania na takie własności tworzywa, jak: rozkład wielkości porów, gazoprzepuszczalność oraz wytrzymałość na zginanie w zależności od temperatury.

EN

Magnesia-chromite products have been widely applied in RH units as they are characterised by high corrosive resistance to iron oxides and liquid calcium-silicate melts. They also display high mechanical strength in working temperatures and good resistance to temperature shocks in comparison to other materials. Further improvement of physical and chemical parameters of magnesia-chromite products may be achieved by subjecting them to an additional saturation procedure with properly selected impregnants, which allows enhancing a number of properties that influence both corrosive resistance and mechanical strength within a certain range of temperatures. The article among others presents the effect of impregnation by solutions of oxide and spinel precursors on material properties such as: pore size distribution, gas permeability and bending strength versus temperature. The service life of an RH unit may be also enhanced by applying adequate constructional solutions as improvement of cooling system.

14

Korozja wyrobów wysokoglinowych pracujących w piecu szklarskim

Wala T., Psiuk B., Podwórny J., Burdyl M.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2011

|

R. 4, nr 8

46-58

PL

Artykuł dotyczy wyrobów wysokoglinowych po pracy w warunkach działania pyłów i oparów z pieca wannowego szklarskiego oraz szoków termicznych. Przeprowadzono analizę składu chemicznego metodą XRF, badania składu fazowego metodą XRD oraz analizę mikrostruktury przy użyciu mikroskopu świetlnego (LM) na dwóch losowo wybranych próbkach. Badania wykazały różnice w składzie chemicznym i fazowym oraz w wykształceniu mikrostruktury między badanymi próbkami. Przedstawione różnice sugerują, że warunki pracy spowodowały różne zużywanie się wyrobów wysokoglinowych w wyniku rozmaitych mechanizmów korozji.

EN

This paper refers to high alumina refractories destruction mechanism during service in glass furnace caused by chemical reaction with dust, fumes and thermal shocks. An analysis of chemical composition by XRF method, phase composition by XRD method and of the microstructure analysis using light microscopy (LM) on two randomly selected samples was exanimate. Studies have shown differences in chemical and phase composition as well as in microstructure of examined samples. The mentioned differences suggested two different mechanism of high alumina refractories destruction working in different zones of glass furnace.

15

Badania porównawcze odporności na wstrząsy cieplne materiału magnezytowego

Gerle A., Wałęga-Chwastek H., Kalarus A.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2011

|

R. 4, nr 7

37-53

PL

Odporność na wstrząsy cieplne decyduje o wyborze materiału w przypadku jego użytkowania w warunkach, w których występuje gradient temperatury. Obejmuje to wyroby stosowane w procesach wysokotemperaturowych, prowadzonych zarówno w sposób okresowy, jak i ciągły. Odporność na wstrząsy cieplne określana jest w sposób empiryczny poprzez umowną ocenę skutków wywołanych przez bezpośrednie poddawanie wyrobów cyklicznym zmianom temperatury. W celu oznaczania odporności na wstrząsy cieplne zostało opracowanych wiele metod pomiarowych, umożliwiających szacowanie efektywnego czasu pracy wyrobu w warunkach zmiennej temperatury. Metoda pomiarowa jest tym doskonalsza, im warunki badania bardziej odwzorowują autentyczne warunki pracy badanego materiału. Wymóg ten jest jednak bardzo trudny, a wręcz niemożliwy do spełnienia w warunkach laboratoryjnych. W niniejszej pracy dokonano przeglądu metod oznaczania odporności na wstrząsy cieplne materiałów ogniotrwałych. Wzięto pod uwagę zarówno metody znormalizowane, jak i nieznormalizowane opisane w dostępnej literaturze. Opisane metody porównano i wskazano najistotniejsze różnice w metodyce oraz sposobie prezentacji wyniku badania oraz omówiono słabe strony tych metod. Zaprezentowano wyniki porównawczych badań odporności na wstrząsy cieplne materiału magnezytowego uzyskane w dwóch niezależnych laboratoriach. Badania zostały przeprowadzone według wcześniej określonej metodyki i miały na celu ustalenie wpływu warunków przeprowadzenia badania na wynik końcowy.

EN

Thermal shock resistance determines the choice of material for applications in temperature gradient conditions. This includes products used in batch and continuous high temperature processes. Thermal shock resistance is determined empirically by evaluation of the effects of direct sample treatment by cyclic changes of temperature. There have been developed many methods of thermal shock resistance determination. This methods allow to determine the effective time of the product live under conditions of variable temperature. The measuring method is the more accurate when the more test conditions are closer to real working conditions of the testes material. This requirement is very difficult or even impossible to meet in the laboratory. This paper presents the review of the methods for the thermal shock resistance testing of refractory materials. Both the standardised and not standardised methods described in the literature are presented. These methods were compared and identified the most important differences in methodology and presentation of the test results. The weaknesses of the presented methods were discussed. The results of comparative tests of thermal shock resistance of magnesite material obtained in two independent laboratories were presented. Tests were carried out according to predetermined methodology. The tests aimed to determine the influence of test conditions on the result.

16

Microstructure and thermomechanical behaviour of a SiC-based refractory

Michel C., Cutard T., Lamesle P.

Materiały Ceramiczne

|

2011

|

T. 63, nr 1

4-10

EN

Refractory materials are commonly used in waste-to-energy plants. They compose part of the wall covering the combustion chamber and protect metallic cooling tubes. Refractories are subjected to severe thermal gradients, to corrosion and to high temperature levels. They also collect part of the thermal energy generated by the waste combustion in order to allow electrical energy production. Such materials must couple a high thermal conductivity and high thermomechanical properties to cope with running solicitations. Nitride-bonded silicon carbides (NBSC) are porous materials with high thermal and mechanical properties. Microstructures and thermomechanical properties are investigated in order to understand their behaviour in waste-to-energy plants. Specific properties come from their processing route. The resulting microstructure deals with SiC grains bonded with silicon nitride phases. Such bonding phases are characterised by a high complexity degree. Microstructural properties of as-received NBSC refractory are studied. They deal with the crystalline phase identification (by X-ray diffraction) and phase morphology (by SEM). As the material is used at high temperature in oxidizing atmospheres, the oxidation occurs. Long-term oxidation effects are investigated. Phase and morphological changes are considered. Kinetic aspects of oxidation are taken into account, too. Thermomechanical properties are also studied. In the 20-1200°C temperature range, NBSC refractory exhibits a linear elastic behaviour. The effect of long-term oxidation on the thermomechanical behaviour is also investigated.

PL

Materiały ogniotrwałe są powszechnie wykorzystywane w instalacjach pozyskujących energię ze śmieci. Składają się one na część ściany pokrywającej komorę spalania i chronią metalowe rury chłodzące. Materiały ogniotrwałe poddawane są ostrym gradientom termicznym, działaniu korozyjnemu i wysokim temperaturom. Gromadzą również część energii cieplnej wytworzonej przy spalaniu śmieci w celu wyprodukowania energii elektrycznej. Materiały takie muszą łączyć w sobie wysoką przewodność cieplną z wysokimi właściwościami termomechanicznymi, aby poradzić sobie z wymaganiami eksploatacyjnymi. Węgliki krzemu wiązane azotkiem (NBSC) to materiały porowate o wysokich właściwościach termicznych i mechanicznych. Mikrostruktury i właściwości termomechaniczne badane są po to, aby poznać ich zachowanie w instalacjach do pozyskiwania energii ze spalania śmieci. Właściwości specyficzne pochodzą ze sposobu otrzymywania. Powstałe mikrostruktury złożone są z ziaren SiC powiązanych za pomocą faz azotku krzemu. Takie fazy wiążące charakteryzują się wysokim stopniem złożoności. Badane są właściwości mikrostrukturalne świeżo otrzymanego materiału ogniotrwałego NBSC. Dotyczą one identyfikacji faz krystalicznych (za pomocą dyfrakcji promieniowania X) i morfologii fazy (za pomocą SEM). Utlenianie występuje wtedy, gdy materiał stosowany jest przy wysokiej temperaturze w atmosferach utleniających Badane są skutki utleniania występującego w długim okresie czasu. Rozważane są zmiany fazowe i morfologiczne. Uwzględnia się również aspekty kinetyczne. Badane są właściwości termomechaniczne. W zakresie temperatury 20-1200°C, materiał NBSC wykazuje liniowe zachowanie sprężyste. Badany jest również wpływ długotrwałego utleniania na zachowanie termomechaniczne.

17

Kompozyt ceramiczno-metaliczny ZrO2–Al2O3–SiO2–Mo

Czechowska K., Wrona A., Jedynak L., Wala T.

Materiały Ceramiczne

|

2011

|

T. 63, nr 2

332-336

PL

Kompozyty ceramiczno–metaliczne cieszą się rosnącym zainteresowaniem, ponieważ materiały te mogą mieć właściwości nieosiągalne dla jednofazowych materiałów ceramicznych. Wprowadzenie składnika metalicznego do ceramiki wpływa na poprawę jej właściwości mechanicznych. Znane jest stosowanie molibdenu w kompozytach np. mullit/Mo, Al2O3/Mo, 3YTZP/Mo, AlN/Mo, które mogą osiągać odporność na pękanie nawet 11 MPaźm1/2 i wytrzymałość na zginanie 2100 MPa. Molibden stanowi interesujący składnik kompozytów do zastosowań wysokotemperaturowych. Charakteryzuje się bowiem wysoką temperaturą topienia, wysoką wytrzymałością na rozciąganie na gorąco oraz niskim współczynnikiem rozszerzalności cieplnej. Oprócz tego molibden charakteryzuje się niską korozyjnością w kontakcie z niektórymi rodzajami szkieł i materiałami ceramicznymi. Wszystkie te cechy sprawiają, że molibden jest stosowany w przemyśle szklarskim. Celem pracy było zbadanie możliwości opracowania spiekanego kompozytu ogniotrwałego, ceramiczno–metalicznego z układu ZrO2-Al2O3-SiO2-Mo o dużej zwartości tekstury, jako alternatywnego tworzywa przeznaczonego do pracy w kontakcie z ciekłym szkłem sodowo-wapniowym. W wyniku przeprowadzonych prób optymalizacji składów ziarnowych mas i doboru składników fazowych z układu Al2O3-SiO2-ZrO2–Mo otrzymano tworzywo kompozytowe o zawartości ZrO2 ~84 % mas., Mo – 10 % mas. i porowatości otwartej poniżej 8 % oraz wytrzymałości na ściskanie ok. 470 MPa.

EN

Ceramic–metal composites enjoy a growing interest because of their unattainable properties as compared with single-phase ceramic materials. The introduction of a metallic component to the ceramic matrix influences improvement of mechanical properties. It is known that molybdenum doped composites, i.e., mullite/Mo, Al2O3/Mo, 3Y-TZP/Mo or AlN/Mo show the fracture toughness reaching 11 MPaźm1/2 and the bending strength of 2100 MPa. The molybdenum is the interesting component for high-temperature composites. It is characterized by a high melting point, a high hot flexure strength and a low thermal expansion coefficient. Moreover the molybdenum demonstrated low corrosive properties to some kinds of glasses and ceramic materials. All these characteristics cause that the molybdenum is useful material in the glass industry. The aim of the work was to verify the possibility to produce sintered ceramic-metal composites in the ZrO2-Al2O3-SiO2–Mo system, showing large compactness of the texture, and being the alternative material designed for the work in contact with liquid soda-calcium glass. As a result of the optimization of grain size distribution curves, and selection of the phase composition of the mixtures, the composite material with a content of ~84 % wt. ZrO2 and ~10% wt. Mo, an open porosity below 8 % and a compressive strength of approx. 470 MPa was obtained.

18

Materiały ogniotrwałe dla przetwórstwa aluminium

Pawełek A., Czechowski J.

Prace Instytutu Szkła, Ceramiki, Materiałów Ogniotrwałych i Budowlanych

|

2010

|

R. 3, nr 5

93-101

PL

Omówiono procesy korozyjne materiałów glinokrzemianowych w kontakcie ze stopami aluminium i określono sposoby zwiększenia trwałości materiałów ogniotrwałych stykających się z ciekłym metalem. Przedstawiono wyniki badań dotyczące opracowania betonu ogniotrwałego z udziałem szkła kwarcowego do rynien transportowych i wyłożeń urządzeń w ciągach technologicznych stosowanych w przetwórstwie aluminium, w szczególności w urządzeniach do ciągłego, poziomego odlewania aluminium. Zaprezentowano również wyniki badań nad opracowaniem formowanych izostatycznie rur do niskociśnieniowego odlewania aluminium z osnową sialonową, otrzymywanych na drodze reakcyjnego spiekania.

EN

Corosion processes of aluminosilicate materials on the contact with melted aluminium were desribed and the methods of increasing the time of service of refractories in such contact were determined. The results of investigation on fused silica containing refractory castables for runers and linings for aluminium casting processes as well as on isostaticaly pressed tubes with sialon matrix for low pressure aluminium casting process obtained by reaction sintering have been presented.

19

Bezchromowe, niewypalane materiały ogniotrwałe

Jedynak L., Wojsa J.

Prace Instytutu Szkła, Ceramiki, Materiałów Ogniotrwałych i Budowlanych

|

2010

|

R. 3, nr 5

69-79

PL

Eliminacja niebezpiecznych odpadów, ograniczenie emisji gazów cieplarnianych, jak również redukcja zużycia energii w procesie produkcyjnym należą do najważniejszych wyzwań w technologii materiałów ogniotrwałych. Jednym z efektów działań podejmowanych w tym kierunku jest rosnący udział materiałów niewypalanych w całkowitej produkcji materiałów ogniotrwałych. W celu wyeliminowania generowania niebezpiecznych odpadów od lat podejmowane są próby wskazania przyjaznych dla środowiska materiałów alternatywnych. Pomimo zakrojonych na dużą skalę poszukiwań hutnictwo metali nieżelaznych jest przemysłem, gdzie z powodów technicznych i ekonomicznych stosowanie potencjalnie niebezpiecznych materiałów ogniotrwałych zawierających chrom wydaje się być nieuniknione. Wcześniejsze prace autorów doprowadziły do opracowania nowej koncepcji bezchromowych materiałów ogniotrwałych. Uzyskane rezultaty wskazywały, że wypalane materiały z układu MgO-Al2O3-SnO2 mogą stanowić alternatywę dla wyrobów magnezjowo-chromitowych, zwłaszcza pod kątem zastosowania w niskotemperaturowych procesach metalurgicznych, np. w metalurgii miedzi. Jednak z powodu specyficznych własności i stosunkowo wysokiej ceny dwutlenku cyny, zaistniała potrzeba ograniczenia strat SnO2 w wyniku parowania tego składnika podczas wypalania wyrobów. W konsekwencji podjęto próby opracowania niewypalanych, bezchromowych materiałów ogniotrwałych z powyższego układu trójskładnikowego. W artykule przedstawione zostały najważniejsze własności opracowanych chemicznie i hydraulicznie wiązanych materiałów ogniotrwałych z układu MgO-Al2O3-SnO2. Uzyskane wyniki wskazują, że materiały te mogą znaleźć zastosowanie w wybranych aplikacjach w miejsce wykorzystywanych obecnie materiałów ogniotrwałych zawierających chrom.

EN

The elimination of dangerous wastes generation, the limitation of greenhouse gasses emission as well as reduction of the energy consumption are still the most important challenges in the technology of refractory materials. Continuously increasing share of unfired materials in the total production of refractories is one of the most visible effects. The other consequence of these challenges are the efforts aimed at the development of new, environmentally friendly, chrome-free materials. In spite of numerous attempts the non ferrous metallurgy is still the area where, due to technical and economical reasons, the application of chrome-containing refractories seems to be inevitable. The earlier works of the authors concerned the new concept of chromefree basic materials. The properties of the developed refractories suggest, that fired products based on the ternary system MgO-Al2O3-SnO2 may be considered as an alternative for magnesia-chromite bricks especially in low temperature metallurgical applications, e.g. in copper industry. However due to a specific properties and relatively high costs of tin dioxide there is necessity of SnO2 losses limitation during the firing. Accordingly attempts were undertaken to develop new, unfired, chrome-free materials. In this paper fundamental properties of chemically and hydraulically bonded materials from MgO-Al2O3-SnO2 system are presented. The results, which have been obtained so far seem to be promising, especially those concerning the application of developed unfired refractories in low temperature metallurgical processes e.g. in copper industry.

20

Nowoczesne, glinokrzemianowe materiały ogniotrwałe

Sindut R., Kubala M., Cholewa-Kowalska K.

Świat Szkła

|

2009

|

nr 6 [131]

38-40