Betony ogniotrwa e zawieraj ce gra t. Cz II Wp yw zawarto ci gra tu na w asno ci wytrzyma o ciowe i odporno ciowe

Podobne dokumenty
PRACE. Instytutu Ceramiki i Materia³ów Budowlanych. Nr 6. Scientific Works of Institute of Ceramics and Construction Materials ISSN

KOMISJA WSPÓLNOT EUROPEJSKICH. Wniosek DECYZJA RADY

PRACE. Instytutu Ceramiki i Materia³ów Budowlanych. Nr 6. Scientific Works of Institute of Ceramics and Construction Materials ISSN

UCHWAŁA NR RADY MIEJSKIEJ W ŁODZI z dnia

Wynagrodzenia i świadczenia pozapłacowe specjalistów

Dr inż. Andrzej Tatarek. Siłownie cieplne

Lekcja 173, 174. Temat: Silniki indukcyjne i pierścieniowe.

NOWELIZACJA USTAWY PRAWO O STOWARZYSZENIACH

Krótkoterminowe planowanie finansowe na przykładzie przedsiębiorstw z branży 42

Od redakcji. Symbolem oznaczono zadania wykraczające poza zakres materiału omówionego w podręczniku Fizyka z plusem cz. 2.

Zapytanie ofertowe nr 3

Waldemar Szuchta Naczelnik Urzędu Skarbowego Wrocław Fabryczna we Wrocławiu

11.1. Zale no ć pr dko ci propagacji fali ultrad wi kowej od czasu starzenia

Zarządzanie projektami. wykład 1 dr inż. Agata Klaus-Rosińska

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANIS AWA STASZICA, Kraków, PL BUP 26/07

Minimalne wymagania odnośnie przedmiotu zamówienia zawarto w punkcie I niniejszego zapytania.

Ćwiczenie: "Ruch harmoniczny i fale"

4.3. Warunki życia Katarzyna Gorczyca

III. GOSPODARSTWA DOMOWE, RODZINY I GOSPODARSTWA ZBIOROWE

PREFABRYKOWANE STUDNIE OPUSZCZANE Z ŻELBETU ŚREDNICACH NOMINALNYCH DN1500, DN2000, DN2500, DN3200 wg EN 1917 i DIN V

UKŁAD ROZRUCHU SILNIKÓW SPALINOWYCH

WYMAGANIA EDUKACYJNE SPOSOBY SPRAWDZANIA POSTĘPÓW UCZNIÓW WARUNKI I TRYB UZYSKANIA WYŻSZEJ NIŻ PRZEWIDYWANA OCENY ŚRÓDROCZNEJ I ROCZNEJ

REGULAMIN ZADANIA KONKURENCJI CASE STUDY V OGOLNOPOLSKIEGO KONKURSU BEST EGINEERING COMPETITION 2011

SPECYFIKACJA TECHNICZNA WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT BUDOWLANYCH ROBOTY W ZAKRESIE STOLARKI BUDOWLANEJ

Projekt MES. Wykonali: Lidia Orkowska Mateusz Wróbel Adam Wysocki WBMIZ, MIBM, IMe

Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

RZECZPOSPOLITA POLSKA. Prezydent Miasta na Prawach Powiatu Zarząd Powiatu. wszystkie

LABORATORIUM TECHNOLOGII NAPRAW WERYFIKACJA TULEJI CYLINDROWYCH SILNIKA SPALINOWEGO

Wp yw dodatku fosforanu glinu na w a ciwo ci niskocementowych betonów korundowych

Lublin, dnia 16 lutego 2016 r. Poz. 775 UCHWAŁA NR XIV/120/16 RADY GMINY MIĘDZYRZEC PODLASKI. z dnia 29 stycznia 2016 r.

Satysfakcja pracowników 2006

Obróbka cieplna stali

POSTANOWIENIE. SSN Henryk Pietrzkowski (przewodniczący) SSN Anna Kozłowska SSN Dariusz Zawistowski (sprawozdawca)

Projekty uchwał dla Zwyczajnego Walnego Zgromadzenia

Techniki korekcyjne wykorzystywane w metodzie kinesiotapingu

Podatek przemysłowy (lokalny podatek od działalności usługowowytwórczej) :02:07

Rudniki, dnia r. Zamawiający: PPHU Drewnostyl Zenon Błaszak Rudniki Opalenica NIP ZAPYTANIE OFERTOWE

Tychy, r. ZAPYTANIE OFERTOWE

PRAWA ZACHOWANIA. Podstawowe terminy. Cia a tworz ce uk ad mechaniczny oddzia ywuj mi dzy sob i z cia ami nie nale cymi do uk adu za pomoc

oraz nowego średniego samochodu ratowniczo-gaśniczego ze sprzętem ratowniczogaśniczym

Komentarz technik dróg i mostów kolejowych 311[06]-01 Czerwiec 2009

4.3. Struktura bazy noclegowej oraz jej wykorzystanie w Bieszczadach

Badania skuteczności działania filtrów piaskowych o przepływie pionowym z dodatkiem węgla aktywowanego w przydomowych oczyszczalniach ścieków

1.3 Budowa. Najwa niejsze cz ci sk adowe elektrozaworu to:

Wyniki finansowe funduszy inwestycyjnych i towarzystw funduszy inwestycyjnych w 2011 roku 1

Badanie silnika asynchronicznego jednofazowego

PL-LS Pani Małgorzata Kidawa Błońska Marszałek Sejmu RP

Sprawozdanie z działalności Rady Nadzorczej TESGAS S.A. w 2008 roku.

Sprawa numer: BAK.WZP Warszawa, dnia 27 lipca 2015 r. ZAPROSZENIE DO SKŁADANIA OFERT

TEST dla stanowisk robotniczych sprawdzający wiedzę z zakresu bhp

WZORU UŻYTKOWEGO EGZEMPLARZ ARCHIWALNY. d2)opis OCHRONNY. (19) PL (n) Centralny Instytut Ochrony Pracy, Warszawa, PL

Automatyka. Etymologicznie automatyka pochodzi od grec.

Rekompensowanie pracy w godzinach nadliczbowych

GŁÓWNY URZĄD STATYSTYCZNY

Udoskonalona wentylacja komory suszenia

Objaśnienia do Wieloletniej Prognozy Finansowej na lata

EGZEMPLARZ ARCRMLW 9 OPIS OCHRONNY PL Data zgłoszenia: WZORU UŻYTKOWEGO 13) Y1. (2\J Numer zgłoszenia:

PROCEDURA OCENY RYZYKA ZAWODOWEGO. w Urzędzie Gminy Mściwojów

Bielsko-Biała, dn r. Numer zapytania: R WAWRZASZEK ISS Sp. z o.o. ul. Leszczyńska Bielsko-Biała ZAPYTANIE OFERTOWE

ORGANIZACJE POZARZĄDOWE A PROGRAM EUROPEJSKIEJ WSPÓŁPRACY TERYTORIALNEJ

Podstawa prawna: Ustawa z dnia 15 lutego 1992 r. o podatku dochodowym od osób prawnych (t. j. Dz. U. z 2000r. Nr 54, poz. 654 ze zm.

GŁÓWNY URZĄD STATYSTYCZNY Departament Przedsiębiorstw. Grupy przedsiębiorstw w Polsce w 2008 r.

ZAPYTANIE OFERTOWE. (Zaproszenie do składania ofert)

Olej rzepakowy, jako paliwo do silników z zapłonem samoczynnym

LOCJA ŚRÓDLĄDOWA. Polski Związek Motorowodny i Narciarstwa Wodnego

UCHWAŁA NR III/21/15 RADY GMINY W KUNICACH. z dnia 23 stycznia 2015 r.

Regulamin Pracy Komisji Rekrutacyjnej w Publicznym Przedszkolu Nr 5 w Kozienicach

FUNDUSZE EUROPEJSKIE DLA ROZWOJU REGIONU ŁÓDZKIEGO

Zarządzenie Nr 156/2012. Burmistrza Miasta Maków Mazowiecki z dnia 20 kwietnia 2012 r.

1.5. Program szkolenia wstępnego. Lp. Temat szkolenia Liczba godzin

Statut Stowarzyszenia SPIN

Regulamin Zarządu Pogórzańskiego Stowarzyszenia Rozwoju

7. REZONANS W OBWODACH ELEKTRYCZNYCH

Załącznik Nr 2 do Uchwały Nr 161/2012 Rady Miejskiej w Jastrowiu z dnia 20 grudnia 2012

REGULAMIN RADY NADZORCZEJ. I. Rada Nadzorcza składa się z co najmniej pięciu członków powoływanych na okres wspólnej kadencji.

- 70% wg starych zasad i 30% wg nowych zasad dla osób, które. - 55% wg starych zasad i 45% wg nowych zasad dla osób, które

40. Międzynarodowa Olimpiada Fizyczna Meksyk, lipca 2009 r. ZADANIE TEORETYCZNE 2 CHŁODZENIE LASEROWE I MELASA OPTYCZNA

Uwarunkowania rozwoju miasta

Regulamin wynajmu lokali użytkowych. Międzyzakładowej Górniczej Spółdzielni Mieszkaniowej w Jaworznie tekst jednolity

Procedura uzyskiwania awansu zawodowego na stopień nauczyciela mianowanego przez nauczycieli szkół i placówek

INSTYTUCJE WYMIARU SPRAWIEDLIWOŚCI WARSZAWA, LIPIEC 2000

12. Wyznaczenie relacji diagnostycznej oceny stanu wytrzymało ci badanych materiałów kompozytowych

REGULAMIN RADY RODZICÓW PRZY ZESPOLE SZKÓŁ W W PIETROWICACH WIELKICH

Nowy Serwis Pstr gowy. Analiza Rynku Producentów Ryb ososiowatych

Specyfikacja techniczna wykonania i odbioru hydroizolacji z wykorzystaniem środka PENETRON PLUS

ZAPYTANIE OFERTOWE NR 1/2016/SPPW

Specyfikacje techniczne wykonania i odbioru robót budowlanych

Karta informacyjna przedsięwzięcia Przebudowa budynku warsztatu

SPECYFIKACJA TECHNICZNA WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT. Budowa ogrodzenia przy Sądzie Rejonowym w Lwówku Śląskim ST 1.0

PLAN POŁĄCZENIA RADPOL SPÓŁKA AKCYJNA I WIRBET SPÓŁKA AKCYJNA

ZASOBY MIESZKANIOWE W WOJEWÓDZTWIE MAZOWIECKIM W 2013 R.

Na podstawie art.4 ust.1 i art.20 lit. l) Statutu Walne Zebranie Stowarzyszenia uchwala niniejszy Regulamin Zarządu.

ZAPYTANIE OFERTOWE nr 4/KadryWM13

Obowiązek wystawienia faktury zaliczkowej wynika z przepisów o VAT i z faktu udokumentowania tego podatku.

REGULAMIN RADY RODZICÓW

LKA /2013 P/13/151 WYSTĄPIENIE POKONTROLNE

REGULAMIN KONTROLI ZARZĄDCZEJ W MIEJSKO-GMINNYM OŚRODKU POMOCY SPOŁECZNEJ W TOLKMICKU. Postanowienia ogólne

MAKORA KROŚNIEŃSKA HUTA SZKŁA S.A Tarnowiec Tarnowiec 79. SPRAWOZDANIE FINANSOWE za okres od r. do r. składające się z :

Gruntowy wymiennik ciepła PROVENT- GEO

ZAPYTANIE OFERTOWE NR 1

Transkrypt:

MATERIA Y CERAMICZNE /CERAMIC MATERIALS/, 63, 2, (2011), 355360 www.ptcer.pl/mccm Betony ogniotrwa e zawieraj ce gra t. Cz II Wp yw zawarto ci gra tu na w asno ci wytrzyma o ciowe i odporno ciowe ALICJA PAWE EK, TERESA WALA, BARBARA LIPOWSKA, JACEK PODWÓRNY Instytut Ceramiki i Materia ów Budowlanych, Oddzia Materia ów Ogniotrwa ych w Gliwicach, ul. Toszecka 99 44100 Gliwice email: a.pawelek@icimb.pl Streszczenie Niniejsze opracowanie stanowi kontynuacj bada zwi zanych z wprowadzeniem gra tu i jego wp ywem na w asno ci betonu ogniotrwa ego, stosowanego do wy o enia koryt i rynien spustowych wielkich pieców. W Iszej cz ci wyg oszonej na konferencji Polska Ceramika 2008, przedstawiono wyniki bada zwi zane z preparatyk gra tu, umo liwiaj c jego wprowadzenie do sk adu surowcowego mieszanki betonowej. W niniejszym opracowaniu przedstawiono wyniki bada wp ywu ilo ci wprowadzonego preparowanego gra tu na w asno ci wytrzyma o ciowe i odporno ciowe betonu. Stwierdzono, e najkorzystniejsze w asno ci wykaza beton z udzia em 10 % preparowanego granulatu gra towego. Zwi kszenie udzia u granulatu gra towego do 1520 % wp yn o na obni enie w asno ci mechanicznych i odporno ciowych badanych próbek betonów. Wykonano badania mikrostrukturalne metod mikroskopii optycznej i sk adu fazowego metod dyfrakcji rentgenowskiej próbek betonu wytypowanego jako najlepszy. Wykonano równie badania mikrostrukturalne, po próbach korozyjnych na dzia anie u la wielkopiecowego, próbek betonu z udzia em 10 % granulatu gra towego. Scharakteryzowano mechanizm oddzia ywania korozyjnego. S owa kluczowe: granulat gra towy, beton ogniotrwa y niskocementowy, korozja u lowa GRAPHITE CONTAINING CASTABLES PART II EFFECT OF GRAPHITE CONTENT ON STRENGTH AND RESISTANCE PROPERTIES This study is a continuation of investigations on the graphite incorporation to castable refractory concretes used for linings of blast furnace troughs and the effects of graphite on properties of the castables. In the Part I, delivered at the Polska Ceramika 2008 Conference, the results of investigations were presented on graphite processing, allowing the graphite to be inserted to a castable refractory concrete. In this study, the effect of processed graphite amount on strength and resistance properties of the castable was investigated. The results revealed that the castable refractory concrete with 10 % processed graphite granules possessed excellent properties. Increasing the content of graphite granules up to 1520 % led to a decrease of mechanical and resistance properties of the samples. The microstructure of the castable samples with excellent properties was observed using the optical microscopy method and the phase composition was determined using the Xray diffraction method. Microstructural study on the samples containing 10 % graphite granules was carried out after the blast furnace slag corrosion tests. The corrosion mechanism was characterized. Keywords: Graphite granules, Lowcement refractory castable, Slag corrosion 1. Wprowadzenie Problemy, jakie wyst puj przy bezpo rednim wprowadzeniu gra tu do sk adu surowcowego betonu oraz sposoby ich zmniejszenia lub wyeliminowania, zosta y szczegó owo omówione w pierwszej cz ci publikacji [1]. Na podstawie wst pnych bada, stwierdzono, e jest mo liwe takie spreparowanie gra tu, które pozwala na jego wprowadzenie do sk adu betonu ogniotrwa ego. Uzyskano tworzywo o odpowiedniej wytrzyma o ci mechanicznej. Dalsze badania w kierunku optymalizacji sk adu surowcowego i sposobu preparatyki z zastosowaniem dodatku antyutleniaczy i substancji wi cych, pozwoli y na opracowanie ostatecznego wariantu granulatu gra towego. Szczegó owe wyniki bada sk adów surowcowych i dodatków wytypowanych granulatów przedstawiono w publikacji obejmuj cej ca o zagadnienia bada nad betonami ogniotrwa ymi zawieraj cymi gra t [2]. Niniejsze opracowanie stanowi ce drug cz opracowania [3] obejmuje szczegó owe wyniki bada wp ywu ilo ci dodatku preparowanego gra tu na w asno ci wytrzyma o ciowe i odporno ciowe ogniotrwa ego betonu glinokrzemianowego do zastosowania g ównie w korytach i rynnach spustowych wielkich pieców. 2. Badania w asne Do prób badania wp ywu ilo ci gra tu wprowadzonego do sk adu surowcowego glinokrzemianowego niskocementowego betonu ogniotrwa ego na bazie boksytu z udzia em 30 % SiC zastosowano granulat gra towy wytypowany w pracy do prób przemys owych o sk adzie 60 % gra t p atkowy, 40 % Al 2 O 3 z dodatkiem 2,5 % Al i 10 % ywicy. Najlepsze w asno ci wytrzyma o ciowe i odporno ciowe próbek betonu na surowo uzyskano po wysuszeniu w tem 355

A. PAWE EK, T. WALA, B. LIPOWSKA, J. PODWÓRNY Tabela 1. W asno ci betonów z udzia em 30 % SiC i z kruszywem gra towym. Table 1. Properties of castable refractory concretes containing 30 % SiC and graphite aggregate. Sk ad betonu i jego w asno ci Symbol betonu C10 C15 C20 betonów, podyktowane zosta o zachowaniem ci g o ci bada z pierwszej cz ci pracy oraz du ilo ci prób przygotowywanych w ka dym wariancie. Uzyskane w asno ci betonów w trzech wariantach z udzia em granulatu gra towego przedstawiono w Tabeli 1 oraz na Rys. 1 i 2. Sk ad betonu: cement glinokrzemianowy [%] kruszywo gra towe [%] 90 10 85 15 80 20 Woda zarobowa [ %] 8,0 8,5 9,5 Na surowo 13,7 16,0 2,37 14,6 13,6 2,25 17,5 5,9 Po suszeniu. 110 C/8h Po suszeniu w temp. 200 C/2h 2,50 20,0 21,5 21,5 23,4 2,43 20,8 21,4 2,40 21,7 16,7 2,29 24,2 7,0 2,30 24,8 10,2 Rys. 1. Wytrzyma o na ciskanie betonu z 30 % SiC w trzech wariantach udzia u granulatu gra tu (C10, C15, C20) w funkcji temperatury. Fig. 1. Compressive strength of castable refractory concretes containing 30 % SiC in three options of the graphite granules content (C10, C15, C20) as a function of temperature. Po wygrzaniu w temp. 400 C/2h 2,46 22,3 17,4 2,40 22,8 15,1 2,29 25,8 8,8 Po pra eniu w temp. 600 C/2h 2,43 25,1 12,3 2,35 25,5 11,9 2,25 29,0 6,7 Po wypaleniu w temp. 1200 C/2h Po wypaleniu w temp. 1500 C/2h 2,33 29,7 10,6 2,39 26,1 13,2 2,15 35,2 6,1 2,23 30,7 9,7 2,03 38,4 3,4 2,11 34,6 4,3 peraturze 110 C i wypra eniu w temperaturze 600 C. Wykonane wst pne badania mikrostrukturalne próbek betonu po wysuszeniu i wygrzaniu wykaza y obecno gra tu w postaci agregatów do 1 mm wielko ci w osnowie oraz we frakcji drobnoziarnistej. Obecno gra tu w próbce wygrzanej w 600 C potwierdzi a równie analiza chemiczna [2, 3]. Do bada przygotowano próbki betonu glinokrzemianowego niskocementowego na bazie boksytu z udzia em 30 % SiC, do których wprowadzono 10, 15 i 20 % preparowanego granulatu gra towego. Stosuj c granulat gra towy zawieraj cy 60 % gra tu p atkowego do masy wprowadzano odpowiednio 6, 9 i 12 % czystego gra tu. Do bada przygotowano próby w postaci walców = h = 50 mm oraz walców z wg bieniem = h = 15 mm (do bada odporno ci korozyjnej na dzia anie u la wielkopiecowego). Przygotowanie prób do bada w formie walców o wymiarach = h = 50 mm, a nie zgodnie z norm PN EN 1402 obowi zuj c do badania Rys. 2. Porowato otwarta betonu z 30 % SiC w trzech wariantach udzia u granulatu gra tu (C10, C15, C20) w funkcji temperatury. Fig. 2. Apparent porosity of castable refractory concretes containing 30 % SiC in three options of the graphite granules content (C10, C15, C20) as a function of temperature. Z przedstawionych wykresów (Rys. 1) wynika, e podczas ogrzewania betonów z ró nym udzia em granulatu gra towego (10, 15 i 20 %) w zakresie temperatury 22 200 C nast powa wzrost wytrzyma o ci, a nast pnie jej spadek do 1200 C, przy czym w przypadku próbek C10 spadek ten by najni szy. W zakresie temperaturowym 22 1200 C w próbkach betonu wzrasta a porowato otwarta, ale wzrost porowato ci w próbce C10 by najni szy w porównaniu z pozosta ymi wariantami. Po wypaleniu w temperaturze 1500 C przez 2h zwi kszy a si wytrzyma o betonu i towarzyszy jej spadek porowato ci. Najwi ksze warto ci wytrzyma o ci betonu z 30 % udzia em SiC i najni sz porowato otwart w temperaturze 1500 C uzyskano dla wariantu z 10 % zawarto ci granulatu gra towego (C10). Wykonano badania mikrostruktury próbek betonu z ró nym udzia em granulatu gra towego po wygrzaniu w 600 C. Temperatura 600 C jest temperatur wygrzewania prefabry 356 MATERIA Y CERAMICZNE /CERAMIC MATERIALS/, 63, 2, (2011)

BETONY OGNIOTRWA E ZAWIERAJ CE GRAFIT. CZ II WP YW ZAWARTO CI GRAFITU NA W ASNO CI... katów betonowych bez wzgl du na ich sk ad i warunki pracy. Badania mikrostruktury wykaza y, e mi dzy próbkami betonu C10, C15 i C20 obserwowano podobie stwa i niewielkie ró nice w wykszta ceniu mikrostruktury. Mikrostruktur charakteryzowa a obecno grubych ziaren palonki boksytowej o rozmiarach od oko o 0,16 mm i ostrokraw dzistych, polikrystalicznych ziaren SiC o rozmiarach od oko o 0,11,8 mm, oraz osnowy ceramicznogra towej z udzia em kryptokrystalicznej i amor cznej fazy wi cej (Rys. 3). a) Pomi dzy próbkami wyra ne ró nice w wykszta ceniu mikrostruktury dotyczy y g ównie udzia u gra tu i ziaren palonki boksytowej. Mi dzy ziarnami boksytu i ceramicznymi sk adnikami osnowy obserwowano liczne kontakty bezpo rednie. Gra t wyst powa w postaci aglomeratów zbudowanych z p atkowych form najcz ciej oddzielonych od materia u ceramicznego porami szczelinowymi o rednicy do 3 m. Kryptokrystaliczny charakter wi zania ceramicznego reprezentowany by przez produkty wtórne, które powstawa y w wyniku reakcji sk adników osnowy podczas ogrzewania. W osnowie betonów poza pojedynczymi, du ymi, izometrycznymi porami otwartymi o rednicy od oko o 100 do 500 m i cz cymi je porami szczelinowymi, charakterystycznymi dla tworzyw na wi zaniu hydraulicznym, wyst powa y kanalikowe pory otwarte. Najcz ciej rednia rednica porów kanalikowych mierzona bezpo rednio metod ci ciw by a bardzo zbli ona i mie ci a si w przedziale od 2,2 3,6 m, a mediana L 50 wynosi a od 2,0 do 3,2 m. Na uwag zas ugiwa a ró nica przedzia ów wielko ci mierzonych porów L min i L max. Najmniejszy przedzia mierzonych porów wyst powa w próbce betonu C10 (0,5 12,0 m), a najwi kszy przedzia w próbce betonu C20 (0,5 21,0 m), co mo na wi za z udzia em ilo ci wprowadzonego granulatu gra towego. Charakterystyk wielko ci mierzonych porów otwartych przedstawiono w Tabeli 2. Tabela 2. Rozmiary porów otwartych w betonie z 30 % udzia em SiC i z ró n zawarto ci granulatu gra towego. Table 2. Open pore sizes in castable refractory concretes containing 30 % SiC and different amount of graphite granules. Charaterystyka Symbol betonu porów C10 C15 C20 L r [ m] 2,2 ± 1,4 3,5 ± 2,2 3,6 ± 2,4 L min [ m] 0,5 0,6 0,5 L max [ m] 11,8 14,7 21,0 L 50 [ m] 2,0 3,1 3,2 b) c) Rys. 3. Mikrostruktura betonów z 30 % udzia em SiC w trzech wariantach udzia u granulatu gra tu: a) 10 % (C10), b) 15 % (C15) i c) 20 % (C20), ogrzanych w 600 C. Fig. 3. Microstructure of castable refractory concretes containing 30 % SiC and three content options of graphite granules: a) 10 % (C10), b) 15 % (C15) and c) 20 % (C20), after annealing at 600 C. Do prób korozyjnych na dzia anie u la wielkopiecowego wytypowano beton glinokrzemianowy niskocementowy z udzia em 30 % SiC oraz z dodatkiem 10 % granulatu gra towego (C10). Wytypowanie betonu o takim sk adzie podyktowane zosta o zarówno otrzymanymi wynikami bada (Tabele 1 i 2), jak i porównawczymi wynikami bada przedstawionymi w cz ci pierwszej opracowania [23]. Szczegó owe wyniki bada w asno ci zycznych i wytrzyma o ciowych oraz zawarto ci gra tu betonu C10 przedstawiono w Tabeli 3. W Tabeli 4 przedstawiono sk ad fazowy próbek betonu C10 wygrzanych w 600 C (temperatura obróbki cieplnej prefabrykatów betonowych). 2.1. Badania korozyjne Badania korozyjne przeprowadzono metod tyglow wykorzystuj c walec o wymiarach = h = 50 mm z otworem = h = 15 mm w temperaturze 1500 C przez 4 h. Zastosowano u el wielkopiecowy z Mittal Steel Oddzia D browa Górnicza o sk adzie: MATERIA Y CERAMICZNE /CERAMIC MATERIALS/, 63, 2, (2011) 357

A. PAWE EK, T. WALA, B. LIPOWSKA, J. PODWÓRNY Tabela 3. Podstawowe w asno ci zyczne betonu C10. Table 3. Basic physical properties of the C10 refractory castable concrete. Tabela 4. Sk ad fazowy betonu C10 wygrzanego w 600 C. Table 4. Phase composition of the C10 refractory castable concrete annealed at 600 C. Sk ad betonu C10: sk adniki betonu glinokrzemianowego [%] kruszywo gra towe [%] 90 10 Woda zarobowa [ %] 8 Na surowo 2,46 15,0 18,6 Po suszeniu w temp. 110 C/8h 20,0 29,0 12,88 0,2 0,1 0,1 Faza Udzia [%] Korund 45,7 0,4 SiC6H 20,9 0,2 SiC4H 4,0 0,2 SiC15R 2,9 0,3 Mullit 11,8 0,4 Gra t 9,9 0,1 lady fazy niezidenty kowanej nie zosta y uwzgl dnione w analizie ilo ciowej CaO 41 %, SiO 2 38 %, Al 2 O 3 7,2 %, MgO 7,0 %, MnO 0,8 %. Próby u loodporno ci wykonano na walcach wygrzanych w temperaturze 600 C. Obraz przeci tej próbki po te cie korozyjnym przedstawiono na Rys. 4, natomiast na Rys. 5ac przedstawiono mikrostruktur powierzchni kontaktu u la z materia em ogniotrwa ym. Po suszeniu w temp. 200 C/4h Po wygrzaniu w temp. 400 C/4h Po pra eniu w temp. 600 C/4h Po wypaleniu w temp. 1200 C/4h Po wypaleniu w temp. 1500 C/4h 21,3 16,4 12,50 +0,1 +0,1 0,1 2,47 23,1 15,2 12,62 0 0,3 +0,3 >30 2,44 23,8 18,5 11,34 0,1 0 +0,4 >30 2,38 27,5 16,6 11,19 +0,2 0,4 0 >30 2,43 23,6 14,1 11,1 +0,6 0 0,1 30 Rys. 4. Odporno na dzia anie u la wielkopiecowego. Fig. 4. Blast furnace slag corrosion resistance. Z Rys. 4 wynika, e próbka betonu wygrzanego w 600 o C po badaniach korozyjnych na dzia anie u la wielkopiecowego charakteryzuje si bardzo ma ymi zmianami; korozja w g b materia u niewielka, co potwierdzi y badania mikrostrukturalne Rys. 5ac. Analiza mikrostrukturalna powierzchni kontaktu u la wielkopiecowego z materia em wykaza a budow strefow. Wyniki bada przedstawiono w Tabeli 5 oraz na Rys. 5ac, zachowuj c podzia na strefy obserwowane pod mikroskopem. 3. Omówienie wyników Zmiany wytrzyma o ci i porowato ci badanego betonu z udzia em 30 % SiC z trzema wariantami zawarto ci granulatu gra towego mo na t umaczy przebudow ich mikrostruktury. Pocz tkowo ze wzrostem udzia u wi za hydraulicznych, a w miar wzrostu temperatury ogrzewania z ich stopniowym rozk adem i brakiem wi za ceramicznych, o czym wiadczy wzrost porowato ci otwartej. 358 MATERIA Y CERAMICZNE /CERAMIC MATERIALS/, 63, 2, (2011)

BETONY OGNIOTRWA E ZAWIERAJ CE GRAFIT. CZ II WP YW ZAWARTO CI GRAFITU NA W ASNO CI... W wyniku przeprowadzonych bada w asno ci zycznych i odporno ciowych oraz w oparciu o uzyskane obrazy mikrostruktur próbek betonów glinokrzemianowych z udzia em 30 % SiC i zró nicowanej zawarto ci granulatu gra towego stwierdzono, e: w czasie wygrzewania nast puje cz ciowe utlenienie gra tu prowadz ce do wzrostu porowato ci i spadku wytrzyma o ci; najkorzystniejszymi w asno ciami charakteryzowa si beton z udzia em 10 % granulatu gra towego (6 % gra tu); wygrzanie betonu w 600 o C nie spowodowa o ubytku gra tu; zmiany mikrostruktury po testach u loodporno ci mia y bardzo ograniczony zasi g; produkty reakcji wyst poa) b) c) Rys. 5. Mikrostruktura betonu glinokrzemianowego niskocementowego z udzia em 30 % SiC oraz z dodatkiem 10 % granulatu gra towego po wygrzaniu w 600 o C (C10/600) i badaniach u loodporno ci: a) strefa reakcyjna, b) strefa kontaktowa, c) strefa cz ciowo zmienionego betonu. Fig. 5. Microstructure of aluminosilicate lowcement castable refractory concrete containing 30 % SiC and addition of 10 % graphite granules after annealing at 600 o C (C10/600) and after slag corrosion tests: a) reaction zone, b) contact zone, c) partially changed zone. Warto ci wielko ci porowato ci otwartej mi dzy betonami C10 i C15 by y zbli one, natomiast wyra niej odbiega a porowato betonu C20 w zakresie temperatury 22600 C. Po wygrzaniu betonu w temperaturze 1200 C i 1500 C ró nice porowato ci otwartej mi dzy wariantami udzia u granulatu gra towego by y bardziej widoczne (Rys. 1 i 2). Obserwowany w temperaturze 1200 C gwa towny spadek parametrów wytrzyma o ci i porowato ci otwartej by spowodowany przebudow mikrostruktury i zmiana sk adu fazowego, który przyczyni si do wzrostu porowato ci i obni enia wytrzyma o ci. Po ogrzaniu w temperaturze 1500 C nast pi w betonach wzrost wytrzyma o ci i spadek porowato ci otwartej dla wszystkich badanych próbek betonów, co zwi zane by o z procesem spiekania (Rys. 2). Jednak nie na tyle, aby spowodowa wzrost parametrów wytrzyma o ciowych w porównaniu z betonami ogrzanymi w temperaturze 600 C. Badania mikrostruktury betonu wygrzanego w temperaturze 600 C po testach u loodporno ci wykaza y, e pod wp ywem korozji u la nast powa a dekarbonizacja, utlenienie gra tu i drobnych ziaren SiC oraz powstawanie wtórnych produktów i ich penetracja w g b betonu. Badania dyfrakcji rentgenowskiej strefy zewn trznej i wewn trznej potwierdzi y wyst powanie roztworu sta ego z szeregu albit anortyt o u rednionym sk adzie chemicznym zbli onym do (Ca 0,68 Na 0,32 )(Al 1,68 Si 0,32 )Si 2 O 8. Krystalizacja wtórnych produktów w postaci roztworu sta ego typu anortytu, a miejscami rekrystalizacja pierwotnych (korund, mullit) by o zwi zane z chemicznym powinowactwem sk adników fazowych powsta ych z przeobra enia mikrostruktury betonu wzgl dem sk adu chemicznego u la w warunkach oddzia ywania wysokiej temperatury testu u loodporno ci. Nie zaobserwowano jednak wi kszych zmian mikrostruktury badanego betonu zw aszcza takich, które mia yby charakter destrukcyjny np. p kni, lub wi kszych wymy poza mikrop kni ciami. Powstawanie zwartej warstwy produktów reakcji chemicznych mo e zapobiega przed dalszym wnikaniem u la i utlenianiem gra tu. Drugim pozytywnym efektem jest powstawanie porowatej warstwy w cz ci wewn trznej, która pozwala na skompensowanie powstaj cych w trakcie procesu napr e. 4. Wnioski MATERIA Y CERAMICZNE /CERAMIC MATERIALS/, 63, 2, (2011) 359

A. PAWE EK, T. WALA, B. LIPOWSKA, J. PODWÓRNY Tabela 5. Mikrostruktura betonu C10 po u loodporno ci. Table 5. Microstructure of castable C10 after the slag corrosion tests. Strefa Mikrostruktura betonu C10 po wygrzaniu w 600 C i po te cie u loodporno ci Reakcyjna (Rys. 5a) Kontaktowa (Rys. 5b) Wyrobu cz ciowo zmienionego (Rys. 5c) Zwarta, spieczona, zdekarbonizowana na grubo ci oko o 11,5 mm, zbudowana: z agregatów mullitu (A 3 S 2 ), korundu (aa) i anortytu (CAS 2 ) (zmienione pierwotne ziarna palonki boksytowej), z ziaren SiC o wielko ci od 0,10,5 mm ze skorodowanymi brzegami i narostami FeSi, z osnowy mullitowokorundowej impregnowanej anortytem (CAS 2 ); kryszta y mullitu mia y d. do 30 m i szer. do 2 m. Pory pojedyncze, otwarte o rednicy do 350 m i zamkni te o rednicy do 100 m. Porowata, rozlu niona, zdekarbonizowana, na grubo ci od ok. 11,5 mm, zbudowana: ze zmienionych ziaren boksytu, z ziaren SiC o wielko ci od 0,061,2 mm, miejscami z objawami rekrystalizacji, z osnowy mullitowej z mniejszym udzia em anortytu i korundu. Pory otwarte, najcz ciej w przedziale od 125 m, o rednicy 9 ± 4 m. Zachowana pierwotna mikrostruktura materia u, ale rozlu niona, porowata z niewielk ilo ci kontaktów bezpo rednich pomi dzy sp kanymi ziarnami palonki boksytowej o wielko ci od 16 mm, a osnow ceramicznogra tow i ziarnami SiC jak wy ej. Gra t wyst powa w formie p atków mono i polikrystalicznych o d ugo ci od oko o 10120 m i grubo ci od oko o 140 m. Spoiwem wi cym by a faza szklista i anortyt (CAS 2 ). Pomi dzy p atkami gra tu i wi zaniem glinokrzemianowym (mullit, anortyt) nie obserwowano kontaktów bezpo rednich. Pory otwarte wyst puj ce w osnowie najcz ciej mie ci y si w przedziale 240 m, rednia rednica: 11 ± 7 m. Zasi g zmian mikrostruktury Zmiany mikrostruktury pod wp ywem korozji u la obserwowano do g boko ci oko o 20 mm. Bezpo rednie oddzia ywanie sk adników u la na beton C10/600 od oko o 23 mm. wa y do 1,5 mm, a efekt utlenienia gra tu by widoczny do g boko ci 3 mm; powstanie zwartej warstwy produktów reakcji chemicznej mo e zapobiega wnikaniu u la w g bsze warstwy betonu w czasie pracy wy o enia. Literatura [1] Lipowska B., Pawe ek A.: Betony ogniotrwa e zawieraj ce gra t. Cz I: Preparatyka gra tu,. Materia y Ceramiczne, 60, 4, (2008), 294297. [2] Pawe ek A., Lipowska B.: Betony ogniotrwa e zawieraj ce gra t, Prace Instytutu Metalurgii elaza, 61, 5, (2009), 4145. [3] Pawe ek A., Lipowska B. i inni: Betony ogniotrwa e zawieraj ce gra t, Sprawozdanie ISCMOiB OMO Gliwice, 2009, nie publikowane. [4] Ozgen O. S., Rand B.: Kinects of oxidation of the graphite phase in alumina/graphite materials I Effect of temperature and initial pore structure at a xed graphite content, Brit. Ceram. Trans. J., 84, (1985), 7076. [5] Ozgen O.S., Rand B.: Kinects of oxidation of the graphite phase in alumina/graphite materials II Materials with different graphite content, graphite akes size and with clay or carbon bonds, Brit. Ceram. Trans. J., 84, (1985), 213218. Otrzymano 13 wrze nia 2010; zaakceptowano 4 listopada 2010 360 MATERIA Y CERAMICZNE /CERAMIC MATERIALS/, 63, 2, (2011)