شماره ركورد
24687
شماره راهنما
NANO2 131
عنوان
اثر اصلاح تركيب منيزيت ايراني بر ريزساختار و خواص آجرهاي ديرگداز منيزيت-كرومي مصرفي كوره دوار سيمان
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مواد - سراميك
دانشكده
شيمي
تاريخ دفاع
1403/02/30
صفحه شمار
129 ص.
استاد راهنما
ابوالقاسم نورمحمدي آبادچي
كليدواژه فارسي
منيزيم اكسيد , تخليص , ليچينگ ماده معدني سرپانتين , ديرگدازها , منيزيا-كروم , منيزيا- اسپينل , Fe2O3 , Al2O3
چكيده فارسي
ديرگدازها، موادي هستند كه با مقاومت در برابر گرما، سايش، تاثيرات مكانيكي و شوك¬هاي گرمايي، تاثيرات ناشي از عوامل خارجي را بر بدنه كوره¬ها تحمل مي¬كند. در مواد ديرگداز قليايي و آلومينايي اكسيدهاي اصلي تشكيل¬دهنده و مقاديرشان مانند منيزيا (MgO) و آلومينا (Al2O3) رفتار گرمايي مواد ديرگداز را مشخص مي¬كنند و اجزاء فرعي مانند Cr2O3 ، Fe2O3 و ... باعث ايجاد خواص فيزيكي و شيميايي ويژه در مواد ديرگداز مي¬شود. مقايسه نسوزهاي كوره¬هاي دوار سيمان نشان مي¬دهد، كه نسوزهاي قليايي يعني آن¬هايي كه در منطقه پخت نصب شده¬اند، دچار بيشترين فرسايش مي¬باشند. در نتيجه بر اساس قوانين استفاده از ديرگدازها و معادن مصرفي داخلي و همچنين استفاده از باطله¬هاي معدني براي كاهش اثرات زيست¬محيطي، در اين تحقيق به اصلاح تركيب منيزياي ايراني توليد شده به روش ليچينگ ماده معدني سرپانتين جهت مصرف در كوره دوار سيمان پرداخته شد. مساحت سطح ويژه، آناليز گرمايي، تركيب شيميايي و فازي منيزياي داخلي (ايراني) و چيني (dead Burned) بررسي و اثر دماي زينترينگ و اصلاح تركيب با افزودني¬هايي آهن و آلومينا بر ويژگي¬هاي فيزيكي و مكانيكي بدنه¬هاي منيزيا-كروم و منيزيا-اسپينل و شوك¬پذيري اين آجرها مورد بررسي قرارگرفت. همچنين اثر خوردگي كلينكر سيمان بر بدنه منيزيا-كروم به روش تست بوته برررسي شد. براي بررسي عوامل فوق روش¬هاي شناسايي برونر-اميت-تلر (BET)، وزن¬سنجي گرمايي (TGA)، آناليز گرمايي تفاضلي (DTA)، پراش پرتو ايكس((XRD، فلورسانس پرتو ايكس (XRF)، چگالي، تخلخل، استحكام فشاري سرد (CCS)، مقاومت به شوك گرمايي، استحكام خمشي گرم، تصاوير ميكروسكوپ نوري و الكتروني روبشي (SEM)همراه تكنيك EDS مورد استفاده قرار گرفت. نتايج حاصل از بررسي منيزياي ايراني نشان داد اين ماده سطح ويژه¬اي حدود m2/gr 114 دارد و خلوص منيزياي ايراني در حدود 98% است. با افزايش دماي تف¬جوشي از 1550 به C˚1700 در بدنه¬هاي منيزيا-كروم و منيزيا-اسپينل چيني چگالي به ترتيب از2.5 به gr/cm3 2.8 و از2.4 به gr/cm32.8 افزايش، ميزان تخلخل از 20.6 به 18.3 و از 18.9به16درصد كاهش و در بدنه¬هاي منيزيا-كروم و منيزيا-اسپينل ايراني چگالي به ترتيب از2.4 به gr/cm3 2.7 و از2.3 به gr/cm32.6 افزايش و ميزان تخلخل از 18.2 به 17.4% و از 20.6به17.3% كاهش يافت، استحكام فشاري سرد بدنه¬هاي منيزيا-كروم و منيزيا-اسپينل چيني به ترتيب از 398 به kgf/cm2 568 و از 395 به kgf/cm2 576 و در بدنه¬هاي منيزيا-كروم و منيزيا-اسپينل ايراني به ترتيب از 428 به kgf/cm2 689و از 513 به kgf/cm2 686 افزايش پيدا كرد كه نشان دهنده برتري افزايش دما و منيزيا ايراني است. بررسي مقاومت به شوك گرمايي اين دو نوع بدنه نشان داد نمونه اي كه از منيزياي ايراني توليد و در دمايC˚ 1700زينتر شده مقاومت به شوك بالاتري نسبت به بقيه نمونه ها دارد. بررسي¬هاي ميكروسكوپي نيز نشان داد با افزايش دما، تف-جوشي بهتر صورت پذيرفته كه تاييدكننده خواص فيزيكي شيميايي بهتر است. نمونه¬اي كه در دماي C˚ 1700 با منيزياي ايراني توليد شد تف¬جوشي و مقاومت به شوك گرمايي بالاتري نسبت به بقيه نمونه¬ها داشت. با افزودن Fe2O3 تا 8% به بدنه منيزيا-كروم ايراني چگالي از 2.8 به gr/cm3 3.1 افزايش و تخلخل از 18 به 17.1% كاهش يافت. اما نتايج حاصل از استحكام فشاري و استحكام خمشي گرم نشان داد با افزايش بيش از حد Fe2O3 به بدنه منيزيا-كروم اين دو ويژگي كاهش مي¬يابند. با افزودن آلومينا به بدنه¬هاي منيزيا-اسپينل چگالي از 2.8 به gr/cm3 3.1 و استحكام فشاري از 686 بهkgf/cm3 732 افزايش يافت. بررسي خوردگي بدنه منيزيا-كروم با كلينكر سيمان نشان داد قبل از افزودن Fe2O3، آزمون خوردگي بوته در حدود cm 1 است ولي بعد از افزودن Fe2O3به cm 0.6 كاهش يافت.
تاريخ نمايه سازي
1404/04/07
نام نمايه ساز
همدم نوروزي
كليدواژه لاتين
Leaching process for serpentine , magnesite-chromite , magnesite-spinel , iron oxide , aluminum oxide , refractory , abbreviation , Magnesium oxide
عنوان لاتين
The influence of the composition modification in the microstrure and properties of magnesite-chrome rotary kiln refractory bricks prepared from the Iranian magnesite
گروه آموزشي
نانو فناوري
چكيده لاتين
Refractories are materials that tolerate the influences of the external parameters on the furnace bodies through a high resistance against high temperatures, abrasion, mechanical effects, and thermal shocks. In the alkaline and alumina-based refractories, the major oxide constituents and their amounts such as Al2O3 and MgO determine the thermal behavior of the refractories and the minor constituents such as chromium oxide, iron oxide, etc. lead to special physical and chemical properties in the refractory. A comparison of the refractories of a rotary kiln shows that the alkaline refractories, i.e. the ones installed in the firing region, experience the highest erosion. Consequently, according to the requirements of refractories, local mineral mines, and also the necessity of the inorganic waste applications to reduce the detrimental effects on the environment, in this research focuses on the compositional modification of Iranian magnesia, producted via leaching of serpentine ore, for application in rotary cement kilns. The specific surface area, thermal analysis, chemical composition, and the constitutional phases of the Iranian and foreign magnesia (dead burned) were investigated. Also, the effects of sintering temperature and compositional modification using iron and alumina additives on the thermal shock resistance, and physical, and mechanical properties of the magnesia-chromium and magnesia-spinel brick bodies were clarified. Also, the effect of clinker corrosion on the magnesia-chromium body was investigated using the crucible corrosion test. Characterization methods of Brunauer-Emmett- Teller (BET), thermal gravimetry (TGA), differential thermal analysis (DTA), X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-rat spectroscopy, as well as measurements of density, porosity, cold compressive strength (CCS), thermal shock resistance, and hot flexural strength were applied to determine the above factors. The characterization results of the Iranian magnesia showed a specific surface area of 114m2/g with a 98% purity. Increasing the sintering temperature from 1550℃ to 1700℃, in the case of foreign magnesia bodies, increased the density and decreased the porosity, from 2.5 to 2.8 g/cm3 and from 20.6% to 18.3% for the magnesia-chromium; from 2.4 to 2.8 g/cm3 and 18.9% to 16% for the magnesia-chromium, respectively. In the case of Iranian magnesia bodies, this temperature enhancement raised the density from 2.4 to 2.7 and from 2.3 to 2.6 g/cm3 for the magnesia-chromium and the magnesia-spinel, respectively. But it decreased the porosity from 18.2% to 17.4% and from 20.6% to 17.3% for the Iranian magnesia-chromium and magnesia-spinel bodies. The cold compressive strength increased from 398 to 568 kgf/cm3 and from 395 to 576 kgf/cm3 for the foreign magnesia-chromium and magnesia-spinel bodies, respectively. While it raised from 428 to 689 kgf/cm3 and from 513 to 686 kgf/cm3, for the Iranian magnesia-chromium and magnesia-spinel bodies, indicating the advantages of the temperature enhancement and application of the Iranian magnesia. An investigation of the thermal shock resistances for these two bodies showed that the Iranian magnesia-containing sample sintered at 1700℃ had the highest thermal shock resistance among all samples. Microscopic observations also indicated better sintering at elevated temperatures, confirming the better physio-chemical properties. Up to 8% iron oxide addition to the Iranian magnesia-chromium body increased the density from 2.8 to 3.1 g/cm3 and decreased the porosity from 18% to 17.1%. However, the results of hot
تعداد فصل ها
4
فهرست مطالب pdf
132077
نويسنده