Teorie a praxe výroby a zpracování oceli 2011

Podobné dokumenty
Bezcementové žárobetony s vazbou sol gel, jejich výhody a nevýhody

110 C 1000 C 1200 C 1400 C 1600 C 1700 C

TERMOMECHANICKÉ VLASTNOSTI

ŽÁROBETONY SE ZVÝŠENOU ODOLNOSTÍ VŮČI ALKÁLIÍM CASTABLES WITH INCREASED ALKALI RESISTANCE

1. Úvod. 2. Rotační pece na spalování odpadů Provozní režim pecí

VLIV KOROZNÍHO PŮSOBENÍ OCELÍ S VYSOKÝM OBSAHEM MANGANU A CHROMU NA ŽÁRUVZDORNOU KERAMIKU. Libor BRAVANSKÝ, Kateřina KADLÍKOVÁ

KORUNDO-SPINELITICKÝ ŽÁROBETON MATERIÁL PRO METALURGII

ŽÁROHMOTY Z TŘEMOŠNÉ. Bohuslav Korsa, Luboš Rybák, Pavel Fajfr, Jiří Pešek ŽÁROHMOTY, spol. s r.o. Třemošná. Abstract:

7.7. Netvarové žáromateriály

VLIV VSTUPNÍCH SUROVIN NA KVALITU VYSOKOTEPLOTNÍ KERAMIKY

APLIKACE NETVAROVÝCH ŽÁROVZDORNÝCH MATERIÁLŮ NA BÁZI UHLÍKU V PODMÍNKÁCH SLÉVÁRNY TAFONCO KOPŘIVNICE. Ladislav KUČERA

ŽÁROVZDORNÉ MALTY A TMELY

Využití vysokopecní strusky a přírodního anhydritu k přípravě struskosíranového pojiva

OPTIMALIZACE NÁVRHU CB VOZOVEK NA ZÁKLADĚ POČÍTAČOVÉHO A EXPERIMENTÁLNÍHO MODELOVÁNÍ. GAČR 103/09/1746 ( )

Briketované ztekucovadlo rafinačních strusek (briketovaná syntetická struska)

Úprava vlastností zemin vápnem a volné vápno obsahujícími produkty

CZ.1.07/1.5.00/

Anorganická pojiva, cementy, malty

VÝVOJ ŽÁROBETONŮ PRO METALURGII DEVELOP OF CASTABLE FOR METALLURGY

VLIV PROVOZNÍCH FAKTORŮ NA OPOTŘEBNÍ VYZDÍVKY LICÍCH PÁNVÍ JANČAR, D., HAŠEK, P.* TVARDEK,P.**

Trvanlivost a odolnost. Degradace. Vliv fyzikálních činitelů STAVEBNÍ LÁTKA I STAVEBNÍ KONSTRUKCE OD JEJICH POUŽITÍ IHNED ZAČÍNAJÍ DEGRADOVAT

BEZCEMENTOVÝ BETON S POJIVEM Z ÚLETOVÉHO POPÍLKU

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ. FAKULTA STAVEBNÍ Ústav stavebního zkušebnictví

Úprava vlastností zemin vápnem a volné vápno obsahujícími produkty

ANORGANICKÁ POJIVA - VÁPNO

Úprava vlastností zemin vápnem a volné vápno obsahujícími produkty

Teplárenská struska a její využití jako náhrada drobného kameniva

Zdroj: 1. název: Stavební hmoty autor: Luboš svoboda a kolektiv nakladatelství: Jaga group, s.r.o., Bratislava 2007 ISBN

Chemické složení (%): SiO 2 6 Al 2 O Fe 2 O CaO MgO < 1,5 SO 3 < 0,4

JČU-ZF, KATEDRA KRAJINNÉHO MANAGEMENTU STAVEBNÍ MATERIÁLY A KONSTRUKCE (STMK)

Nauka o materiálu. Přednáška č.14 Kompozity

, Ostrava, Czech Republic

některých případech byly materiály po doformování nesoudržné).

CSI a.s. - AO 212 AO212/PC5/2014/0139/Z strana 2 /5

PŘÍSPĚVEK K TORKRETACI ZTEKUCENÝCH ŽÁROBETONŮ

VLÁKNITÉ VYZDÍVKY OHŘEVOVÝCH VÍK PROVOZOVANÝCH V TŘINECKÝCH ŽELEZÁRNÁCH, A.S.

PROBLEMATIKA KOROZE ŽÁROBETONŮ THE ISSUE OF CASTABLE CORROSIN

Mendelova univerzita v Brně. Analýza vybraných mechanických vlastností konstrukčních materiálů pro dřevostavby

PROBLEMATICKÉ SVAROVÉ SPOJE MODIFIKOVANÝCH ŽÁROPEVNÝCH OCELÍ

ČSN EN 206. Chemické korozní procesy betonu. ph čerstvého betonu cca 12,5

Sada 1 Technologie betonu

JEMNOZRNNÉ BETONY S ČÁSTEČNOU NÁHRADOU CEMENTU PŘÍRODNÍM ZEOLITEM

VYUŽITÍ AKTIVÁTORŮ ABSORPCE MIKROVLNNÉHO ZÁŘENÍ PŘI TERMICKÉ DESORPCI

Vláknobetonové prvky s obsahem odpadních granálií z výroby minerální vlny

Kámen. Dřevo. Keramika

VÝVOJ ŽÁROBETONŮ PRO ZAŘÍZENÍ SPALUJÍCÍCH BIOMASU DEVELOPMENT OF CASTABLES FOR BIOMAS BURNING EQUIPMENTS

STAVEBNÍ LÁTKY. Definice ČSN EN Beton I. Ing. Lubomír Vítek. Ústav stavebního zkušebnictví Středisko radiační defektoskopie

7. Žárovzdorné materiály

Informationen zu Promat 1000 C

Všeobecně lze říci, že EUCOR má několikanásobně vyšší odolnost proti otěru než tavený čedič a řádově vyšší než speciální legované ocele a litiny.

Nauka o materiálu. Přednáška č.12 Keramické materiály a anorganická nekovová skla

Zjištění stavu povrchu a asfaltového souvrství silnice I/3 v úseku Mirošovice - Benešov

Vývoj stínicích barytových směsí

LICÍ PÁNVE V OCELÁRNĚ ARCELORMITTAL OSTRAVA POUŽITÍ NOVÉ IZOLAČNÍ VRSTVY

Využití teplárenské strusky pro výrobu betonového zboží

KELÍMKOVÉ PECE PRO TAVENÍ A UDRŽOVANÍ SLITIN NEŽELEZNÝCH KOVŮ

LEPENÉ SPOJE. 1, Podstata lepícího procesu

Zkoušení zemin a materiálů v podloží pozemní komunikace -zhutnitelnost a únosnost

MECHANICKÉ VLASTNOSTI A STRUKTURNÍ STABILITA LITÝCH NIKLOVÝCH SLITIN PO DLOUHODOBÉM ÚČINKU TEPLOTY

ROHOŽE Z KERAMICKÝCH VLÁKEN FIBRATEC

Vulmproepox R RH. Vulmproepox R RH je dvousložková nátěrová hmota založená na bázi vody, která se skládá ze. Popis výrobku: Použití: Výhody:

MATERIÁLOVÁ PROBLEMATIKA SPALOVEN S VYŠŠÍMI PARAMETRY PÁRY

P-D Refractories CZ a.s. - žárovzdorné výrobky. Telefon: Fax: odbyt@mslz.cz Web:

PROJEKTOVÁ DOKUMENTACE

N o v é p o z n a t k y o h l e d n ě p o u ž i t í R o a d C e m u d o s m ě s í s t u d e n é r e c y k l a c e

LITÍ DO PÍSKU (NETRVALÁ FORMA)

IZOLAČNÍ ŽÁROBETONY V PECÍCH NA VÝPAL KERAMIKY

IX. KONFERENCE Ekologie a nové stavební hmoty a výrobky Materiály příznivé pro životní prostředí POPÍLKOVÝ BETON

NOVÉ VÝROBNÍ TECHNOLOGIE VYBRANÝCH JAKOSTÍ SE ZAMĚŘENÍM NA SNÍŽENÍ VÝROBNÍCH NÁKLADŮ

NAVAŘOVACÍ PÁSKY A TAVIDLA

Odpad z výroby minerální vlny a možnosti jeho využití do betonové směsi

Výzkum a vývoj přehříváku s vysokými parametry páry pro kotle v ZEVO

Experimentální metody

Pevnost v tlaku betonu s popílky podle DIN EN 450 Přísada do betonu podle DIN

ŽÁROVZDORNÉ TVAROVKY OBSAHUJÍCÍ SiC SE ZVÝŠENOU ODOLNOSTÍ PROTI OXIDACI. REFRACTORY CASTABLE SHAPES CONTAINING SiC WITH HIGHTENED OXIDATION RESISTANCE

, Karlova Studánka

ŽÁROBETONOVÉ VÝZDÍVKY TEPELNÝCH ZAŘÍZENÍ PRO SPALOVÁNÍ BIOMASY

Pracovní postup Cemix: Omítání vápenopískového zdiva

3. Holečkova konference

Stavební hmoty. Ing. Jana Boháčová. F203/1 Tel janabohacova.wz.cz

Sklo chemické složení, vlastnosti, druhy skel a jejich použití

Keramika spolu s dřevem, kostmi, kůží a kameny patřila mezi první materiály, které pravěký člověk zpracovával.

Dolomitické vápno a stabilizace popílků

Teplotně a chemicky odolný, FDA kompatibilní iglidur A500

Beton je umělé stavivo (umělý kámen) složené z cementu, hrubého a jemného kameniva a vody.

Teplotní technika. Muflové pece. Laboratorní pece LE

K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ

VYZTUŽOVÁNÍ STRUKTURY BETONU OCELOVÝMI VLÁKNY. ČVUT Fakulta stavební, katedra betonových konstrukcí a mostů, Thákurova 7, Praha 6, ČR


Navrhování betonových konstrukcí na účinky požáru. Ing. Jaroslav Langer, PhD Prof. Ing. Jaroslav Procházka, CSc.

Sdružená výroba alfa sádry a portlandského cementu

TECHNICKÉ KVALITATIVNÍ PODMÍNKY STAVEB ČESKÝCH DRAH. Kapitola 17 BETON PRO KONSTRUKCE

Vláknobetony. Ing. Milena Pavlíková, Ph.D. K123, D ,

TEPELNÁ PRÁCE VYZDÍVKY PÁNVE PŘI MIMOPECNÍM ZPRACOVÁNÍ A PLYNULÉM ODLÉVÁNÍ OCELI

PCI-Emulsion. Adhézní přísada do malty ke zkvalitnění malty, omítky a potěru. Rozsah použití. Vlastnosti produktu. Případy pro možné přísady:


Stavební hmoty. Přednáška 9

TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ KONSTRUKČNÍCH OCELÍ SVOČ Jana Martínková, Západočeská univerzita v Plzni, Univerzitní 8, Plzeň Česká republika

Transkript:

VLIV OBSAHU A PŮVODU INELU Al 2 O 3. O NA ODOLNOST ŽÁROBETONŮ VŮČI KOROZI OCELÁRENSKÝMI STRUSKAMI J.Pešek, J.Fiala, L.Rybák, Z.Kučera. ŽÁROHMOTY, spol. s r.o. J. Hamáček, J. Kutzendörfer Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, Ústav skla a keramiky Autoři se zabývali přípravou a hodnocením vzorků žárobetonů s odstupňovaným obsahem spinelu v rozmezí 20 30 hmot. %, a to spinelu syntetického a spinelu in situ, tvořeného ve vzorcích v průběhu ohřevu na pracovní teplotu. Všechny vzorky byly připraveny souběžně z vibrolicích a samotekoucích žárobetonů. Hodnoceny byly dosažené fyzikální vlastnosti po vysušení a výpalu, pevnosti v ohybu v žáru při 1500 C, byly provedeny testy koroze struskami při teplotě 1400 C s výdrží 7 hod. Bylo prokázáno, že žárobeto ny obsahující spinel in situ vykazují příznivější fyzikální vlastnosti ve všech sledovaných parametrech, testy koroze však tento poznatek nepotvrdily. Obsah spinelu neměl na odolnost vůči korozi struskami ve sledovaném rozsahu významnější vliv. 1. Úvod Problematika vyzdívek ocelářských pánví je stále středem pozornosti jak výzkumu, tak uživatelů s ohledem na jejich strategický význam. Vyzdívky pánví musí současně odolávat poměrně extrémním provozním podmínkám, přičemž mezi základní se řadí odolnost vůči penetraci a korozi roztavenou ocelí a struskou, extrémně vysoká teplota, eroze kovem a struskou, odolnost vůči prudkým změnám teploty, apod. Názory na materiály vyzdívek se ustálily ve dvou směrech : klasické vyzdívky, provedené z tvarovek ze sintrovaného nebo taveného O v kombinaci s uhlíkem O.C a poté vyzdívky žárobetonové, obsahujícího korund a spinel Al 2 O 3.O jako hlavní složky. Spinel zde působí jako složka, která zajišťuje vysokou odolnost vyzdívky vůči všem jmenovaným vlivům. Rovněž se kombinují materiály O.C do struskové čáry a žárobeton ve zbývající části vyzdívky, případně stěny z materiálu O.C a dno ze žárobetonů na bázi spinel-korundu. Pokud se týká složení a druhu vyzdívky na bázi spinel-korundu, lze říci, že v tomto směru je mezi odborníky zcela jasno. Diskuze je vedena o tom, zda je výhodnější používat spinel synteticky připravený, či spinel in situ, připravený metodou přídavku O do matrixu směsi. Spinel se pak vytváří v průběhu ohřevu na pracovní teplotu. Obě metody mají své příznivce i odpůrce. Jako hlavní výhody aplikace spinelu syntetického se uvádí vynikající odolnost vůči korozi ocelárenskou struskou, vysoká odolnost vůči teplotním šokům a objemová stabilita v průběhu ohřevu vyzdívky až na pracovní teplotu. Zastánci metody in situ [1] vychází jak z ekonomických předností (aplikace syntetického spinelu je podstatně nákladnější), tak i z tvrzení, že odolnost těchto žárobetonů vůči korozi je vyšší při dodržení velmi dobré úrovně ostatních požadovaných parametrů. Je nesporné, že v průběhu ohřevu vyzdívky, kdy dochází při teplotě v oblasti 1200 C k chemické reakci O a reaktivn ího Al 2 O 3 k tvorbě

spinelu, dochází rovněž ke zvětšování objemu, které je doprovázeno zvýšením lineárních změn vyzdívky až o 1%. V této souvislosti byla zveřejněna řada prací, jakým způsobem eliminovat tento nárůst [2,3,4,5], stejně tak jako práce, hodnotící pozitivně odolnost spinelu in situ jak v laboratorních, tak i provozních podmínkách [6]. Pozornost výzkumu je zaměřena např. na druh a velikost zrn O, vliv přísady mikrosiliky, aplikace nano-al 2 O 3, apod. Velikost zrn a jakost O má významný vliv na nárůst vyzdívky v průběhu ohřevu, na intenzitu probíhající reakce mezi O a Al 2 O 3 již při relativně nízké teplotě. Přítomnost mikrosiliky údajně tento proces usnadňuje, má však negativní dopad na chování vyzdívky v žáru. Tato studie je zaměřena na ověření vlivu obsahu spinelu, a to jak spinelu syntetického, tak i spinelu in situ v rozmezí 20 25 30 hm. %, způsobu přípravy vzorků vibrolitím a litím bez vibrace na dosažení požadovaných hodnot technických parametrů po vysušení a výpalu na teploty 1200 C a 1600 C. Další měření se týkalo hodnot HMOR při teplotě 1500 C a jsou také prezentovány výsledky odolnost i vůči korozi ocelárenskými struskami statickou kelímkovou metodou. 2. Experimentální část. Vzorky pro hodnocení fyzikálních vlastností byly připraveny v souladu s normou EN-1402. Hodnocení fyzikálních vlastností vzorků bylo prováděno na trámečcích o rozměru 230 x 64 x 54 mm, které byly po 24 hodinách vyjmuty z formy, následně uloženy do klimatizované komory na dalších 24 hod. Fyzikální vlastnosti vzorků byly měřeny po vysušení na 110 C/24 hod, výpalu na 1200 C a 1600 C s výdrží 5 hod. při max. teplotě, rychlost ohřevu 300 C/hod. Složení vzorků je uvedeno v tabulce č. 1, hodnoty dosažených fyzikálních vlastností a hodnot HMOR, měřených při teplotě 1500 C, jsou uvedeny v tabulkách č.2a a 2b. Tabulka č.1 Složení testovaných žárobetonů složení V 20 V 20 S 20 S 20 V 25 V 25 S 25 S 25 V 30 Elektrotavený korund + + + + + + + + + Spinel + + + + + + + + - O - + - + - + + + + Reaktivní Al 2 O 3 + + + + + + + + + CAC + + + + + + + + - MS - - - - - - - - + Vlákna + + - - + - - - + Z tabulky č. 1 vyplývá, že byly připraveny vzorky se stupňujícím se obsahem spinelu vždy ze směsi samotekoucí (S) a ze směsi vibrolicí (V), a to s variantou aplikace syntetického spinelu () a spinelu vznikající reakcí O a Al 2 O 3 (). Jako pojivo byla použita hydraulická vazba, reaktivní Al 2 O 3 s obsahem spinelu, dále pak aditiva a umělohmotná, popř. celulózová vlákna. Všechny vzorky byly připraveny až na jeden bez přísady mikrosiliky. V některých případech bylo nutno s ohledem na dodržení optimální zrnitostní křivky doplnit vzorek označený syntetickým spinelem.

Tabulka č.2a Fyzikální hodnoty testovaných žárobetonů Parametr rozměr V 20 S 20 V 25 S 25 110 C/24 h OH kg/m 3 3,1 3,03 3,06 2,93 PZ % 13 13 13 15 PTL MPa 100 70 100 70 1200 C/5 h OH kg/m 3 2,99 2,93 2,94 2,83 PZ % 24 23 24 24 LZ % 0,1 0,1 0,1 0,3 PTL MPa 100 100 70 70 1600 C/5 h OH kg/m 3 2,99 2,97 2,95 2,86 PZ % 21 19 LZ % 0,1-0,2-0,2 0,1 PTL MPa 140 180 150 150 HMOR 1500 C MPa 6,8 7,7 7,0 6,8 Tabulka č.2b Fyzikální hodnoty testovaných žárobetonů Parametr rozměr V 20 S 20 V 25 S 25 V 30 110 C/24 h OH kg/m 3 3,23 3,04 3,1 3,12 3,15 PZ % 13 15 13 13 11 PTL MPa 110 90 110 100 100 1200 C/5 h OH kg/m 3 3,12 2,94 2,98 3,0 3,1 PZ % 24 24 21 19 LZ % 0,4 0,3 0,4 0,3 0,3 PTL MPa 110 100 100 100 130 1600 C/5 h OH kg/m 3 3,04 2,94 3,0 2,97 3,15 PZ % 24 16 13 LZ % 0,8 1,2 0,3 0,5-0,3 PTL MPa 120 130 120 150 180 HMOR 1500 C MPa 5,7 5,9 6,2 6,1 1,1 Z naměřených fyzikálních vlastností v tabulkách 2a a 2b vyplývá, že vzorky s přídavkem O dosahují převážně příznivějších hodnot, zřetelně v pórovitosti a pevnosti v tlaku po vysušení a po výpalu na 1200 C a 1600 C. Rozdíl v pevnostech v tlaku není zásadní, všechny hodnoty jsou poměrně velmi vysoké. Značný rozdíl mezi vzorky na bázi syntetického spinelu a spinelu in situ spočívá v objemové stabilitě po výpalu. Vzorky se spinelem in situ vykazují zřetelný nárůst již po výpalu na 1200 C, po výpalu na 1600 C dosahují již hodno ty v rozmezí 0,8 až 1,2 %, u vzorků s 25 % spinelu byl tento nárůst redukován na úroveň kolem 0,5 %. Všem těmto vzorkům se do jisté míry vymyká směs s 30% spinelu in situ, která je založena na složení bezcementovém, kde úlohu cementu sehrává kombinace mikrosiliky a O. Touto skladbou bylo možno dosáhnout velmi vysokých

hodnot fyzikálních parametrů, jako je pevnost v tlaku, objemová hmotnost a celková pórovitost. 3. Testy koroze ocelárenskými struskami Všechny připravené vzorky byly testovány na odolnost vůči korozi dvěmi ocelárenskými struskami, jejichž průměrné chemické složení udává tab. č. 3. Tab.č. 3 Průměrné chemické složení ocelárenských strusek struska Al 2 O 3 SiO 2 CaO Fe 2 O 3 O MnO Cr 2 O 3 P 2 O 5 alkálie C/S A 9,2 19,1 36,7 18,8 5,0 6,6 1,4 0,5 0,2 1,9 B 14,1 16,2 30,0 22,1 8,0 6,1 1,3 0,6 0,4 2,1 Testy byly provedeny klasickým způsobem statickou kelímkovou metodou. Kelímky byly po vysušení na 110 C/24 hod kalcinová ny na 1200 C/5 hod, po vychladnutí byla dávkována struska a proveden výpal na 1400 C/7 hod. Kelímky byly rozříznuty a subjektivně vyhodnocen stupeň penetrace a koroze. 4. Hodnocení výsledků odolnosti vůči korozi Z testů nevyplývá zcela jednoznačně vliv obsahu spinelu na korozi struskami. Nejnižší stupeň koroze, resp. penetrace, lze nalézt v případě strusky A u vzorku V 20. Struska B se jeví jako méně agresivní. Příznivějších výsledků je v případě této strusky dosaženo u materiálů. Velmi dobře se jeví výsledek testu vzorku V 30, u kterého není zřejmá ani penetrace, ani koroze. Z toho by bylo možno odvodit, že tento vzorek, který obsahuje 30 % spinelu, potvrzuje příznivý vliv vysokého obsahu spinelu na průběh koroze struskou. Rovněž původ spinelu nemá dle těchto výsledků zásadní vliv na průběh koroze, stupeň napadení struskou je velmi podobný a nelze jednoznačně potvrdit, který způsob, zda příprava spinelu metodou in situ nebo aplikace syntetického spinelu je výhodnější. Vzorek V 30, který se svým složením do jisté míry vymyká obvyklým postupům, potvrzuje minimálně shodný účinek obou typů spinelu, tj. in situ a spinelu syntetického. Způsob přípravy vzorků se jeví výhodnější aplikací litím bez vibrace, i když např. vzorek V 20 by svědčil o opaku. 5. Závěr Celkové hodnocení jak dosažených fyzikálních vlastností prezentovaných vzorků, tak i výsledky korozivních testů svědčí o dobré odolnosti prakticky všech testovaných materiálů vůči korozi ocelárenskými struskami uvedeného složení. Je nutno dodat, že v případě strusky A se jednalo o strusku svým složením velmi agresivní, nikoliv provozně zcela běžnou. Použitá kelímková zkouška sice přesně nepostihuje všechny provozní vlivy, jde však o test relativně rychlý a levný, který je schopen dát základní směr pro další vývoj. 6. Použitá literatura 1. M. Schnabel, A. Buhr, R. Exenberger, C. Rampitsch: Spinel: In-situ versus Preformed Clearing the Myth. Refractories Worldforum, 2, 04.2010. 2. M.A.L.Braulio, L.R.M.Bittencourt, S.R. van der Laan, V.C.Pandolfelli: Novel Engineered Routes for Advanced Al 2 O 3 -O Refractory Castables. Refractories Worldforum, 1, 01.2010.

3. M.A.L. Braulio, L.R.M.Bittencourt, V.C. Pandolfelli : Magnesia Grain Size Effect on in situ Spinel Refractory Castables. Journal of the European Ceramic Society 28, 2008. 4. M. Bavand-Vandchali, A. Nasiri, M.Naderpoure, H.Sarpoolaky: The Influence of O Grain Size on Properties and Corrosion Resistance of Al 2 O 3 -O Castables. Eurogress Aachen, 15-16 October 2008. 5. M.A.L.Braulio, V.C.Pandolfelli: Does Microsilica always Counterbalance the in situ Spinel Expansion? 51 st International Colloquium on Refractories Refractories for Metallurgy, Aachen, 15 16 October 2008. 6. F. Melcher, V. Reiter, H. Harmuth, R. Rössler, M. Egger, T. Molinari: Investigations of Corrosion of Different Alumina Spinel Castables by Ladle Slags. UNITECR, 07, Dresden, Germany, September 18 21, 2007.