İndüksiyon ocakları için nötr harçlarda MgAl2O4 oluşumu ve sinterleme davranışlarının incelenmesi

Abstract

Alümina (Al2O3) sahip olduğu yüksek ergime sıcaklığı, mukavemeti, sertliği ve aşınma direnci gibi üstün özellikleri sayesinde demir çelik endüstrisinde indüksiyon ocaklarında en sık tercih edilen malzemeler arasındadır. İndüksiyon ocağı uygulamalarında Alümina esaslı refrakter malzemelerin kimyasal kararlılığı, ısıl şok direnci ve mekanik özellikleri dışarından spinel (MgAl2O4) katkısı ya da in situ olarak spinel oluşumu ile daha da geliştirilebilir. In situ spinel oluşturan alümina esaslı Al2O3-MgO nötr refrakter astar sistemlerinde yapı içerinse spinel oluşumun kinetiklerinin ve sinterleme kinetiklerinin kontrolü çok önemlidir. Bu doğrultuda bu tez çalışmasının bilimsel amacı alümina esaslı Al2O3-MgO refrakterlerin spinel oluşumu ve sinterleme davranışlarının pişirim sıcaklığı, süresi ve bileşenlerin tane boyutuna bağlı olarak incelenmesi olarak belirlenmiştir. Bu amaç doğrultusunda farklı tane boyutunda Al2O3 ve MgO'ya sahip dört farklı basit kompozisyon hazırlanmıştır. Hazırlanan bu kompozisyonlar 1350-1700°C aralığındaki sıcaklıklarda 4 saat ve 1550, 1650 ve 1700°C sıcaklıklarında 1-4 saat bekleme sürelerinde pişirilerek sıcaklık ve süreye bağlı olarak spinel oluşumu ve sinterlenme davranışları belirlenmiştir. Bu tez çalışmasının teknolojik amacı üstün özelliklere sahip alümina esaslı nötr indüksiyon ocağı harçlarının geliştirilmesi ve çelikhanelerdeki değişken uygulama koşullarına göre refrakter özelliklerini kontrol altında tutabilmektir. Bu amaç doğrultusunda standart refrakter kompozisyonu oluşturularak bu kompozisyonun 1250, 1450 ve 1700°C sıcaklıklarında pişrimleri gerçekleştirilmiş, spinel oluşumu ve sinterleme davranışları belirlenmiştir. Oluşturulan standart kompozisyonun bileşenlerinin tane boyutu, miktarları ve safsızlık miktarları değiştirilerek standart kompozisyona göre spinel oluşumu ve sinterleme davranışlarındaki değişiklikler gözlemlenmiştir.