Koroze žárovzdorných keramických materiálů za vyšších teplot

Abstract

Žáruvzdorná vyzdívka cementářských agregátů je často vystavena působení alkálií. Primární příčinou bývá palivo. Atak chemických sloučenin je zvyšující se problém způsobený především rostoucím využíváním odpadů jako sekundárních paliv. Alkalické soli a páry jsou adsorbovány vyzdívkou a reagují s tzv. matrixem žárobetonu. Tento problém se vyskytuje především v oblasti teplot 700–1000 °C. Tato práce se snažila detailně prozkoumat vybrané typické dílčí systémy složek matrixu žárobetonů při účinku K2CO3, K2SO4 a jejich směsí, identifikovat nově vznikající fáze a další vlivy na objemové změny žárobetonů v teplotním rozmezí 700 až 1000 °C. Pro studium objemových změn byla zvolena originální metoda spočívající ve vylisování tablety ze směsi vybraných složek matrixu žárobetonu s přídavkem alkálií a jejím podrobení tepelné expozici. U všech modelových směsí byly zpracovány granulometrické křivky, u vybraných vzorků bylo stanoveno fázové složení pomocí RTG difrakční analýzy a byly hledány souvislosti mezi objemovými změnami, granulometrií a fázovým složením. Byly nalezeny některé souvislosti mezi odolností účinku alkálií a zrnitostním složením a byl potvrzen vliv složení matrixu – poměr Al2O3 ku SiO2 a přídavek SiC na vznik nežádoucích fází způsobujících objemovou expanzi.

Refractory lining in the cement aggregates are often exposed to alkali attack. Fuel is the primary cause. Chemical attack is a growing problem, caused by the increasing use of wastes as a secondary fuel source. The alkali salts and vapors are adsorbed by the backing and react with so-called castables matrix. The problem can occur mainly by the temperatures 700-1000°C. This thesis sought to explore selected typical subsystems of castables matrix components in the effect of K2CO3, K2SO4 and their mixtures in detail, to identify emerging phases and other effects on the volume changes of castables in the temperature range 700 to 1000 ° C. For the study of volume changes was chosen an original method consisting in pressing of the tablets from a mixture of selected castables matrix components with the alkali addition and subjected to heat exposure. Granulometric curves were prepared for all model mixtures, phase composition of selected samples were determined using X-ray diffraction analysis and relationships between volume changes, phase composition and granulometry were sought. Some connections between alkali resistance and grain size composition have been found and it was confirmed the influence of matrix composition - the ratio of SiO2 to Al2O3 and SiC addition, on the formation of undesirable phases causing volume expansion.