Yer karosu massesinde kalsine hammadde kullanımının araştırılması

Abstract

YÜKSEK LİSANS TEZ ÖZETİ YER KAROSU MASSESİNDE KALSİNE HAMMADDE KULLANIMININ ARAŞTIRILMASI j Murat ALACA I i Seramik Mühendisliği Anabilim Dalı i Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Temmuz 2002 Danışman: Prof. Dr. Ö. Faruk EMRULLAHOĞLU Bu çalışmadaki amaç yer karosu massesine ilave edilen bir kalsine katkı yardımıyla yer karosunun su emmesini düşürmektir. Bunun yanında mukavemetin arttırılması ve daha düşük sıcaklıkta pişirimin yapılıp yapılamayacağı hedeflenmektedir. Bu amaçla Hitit Seramik Fabrikası A.Ş. 'den Grolleg Kaoleni, Kuvars, K - Feldspat ve Kütahya'da bir cevher öğütme tesisinden Kolemanit hammaddeleri temin edilmiştir. İlk aşamada labarotuvar ölçekte kalsinasyon denemeleri yapılmıştır. İkinci aşamada döner fırında kalsinasyon deneyleri yapılmıştır. Kalsinasyon deneyleri sonucunda; optimum şartlar olarak % 50 Kolemanit, % 20 K - Feldspat ve % 30 Grolleg Kaolen 'den oluşan bir kalsine malzeme reçetesi belirlenmiştir. Üçüncü aşamada kalsine malzeme Uşak Seramik Fabrikasında işletme şartlarında yer karosu massesine % 1, % 3, % 5, % 7 oranlarında ilave edilmiştir. Bunun yanında iki ayrı deneme daha yapılmış, bu denemelerin birincisinde işletme massesine sadece % 5 oranında kalsine edilmemiş karışım, ikincisinde ise sadece tek başına % 5 oranında kalsine olmamış kolemanit katılarak numuneler hazırlanmıştır. Katkılı masseler; öğütme - kurutma - hidrolik el presinde şekillendirme işlemlerine tabi tutulduktan sonra 1090, 1 120, 1 190 °C 'lerde işletme fırınında ve 1 140, 1 160, 1 180 °C 'lerde de labarotuvar tipi elektrikli fırında sinterlenmişlerdir.Sinterlenen numunelerde; ateş kaybı, x- ışınlan analizi, litre ağırlığı, kuruma küçülmesi, pişme küçülmesi, toplam küçülme, su emme, mukavemet, harkort testleri yapılmıştır. Ayrıca numuneler optik mikroskopta incelenmiştir. Testler sonucunda; katkı miktarının artmasıyla birlikte kuruma, pişme ve toplam küçülmelerde artışlar gözlenirken, su emme değerlerinde artan katkı miktarıyla düşüş gözlenmektedir. Mukavemetlerde ise artan katkı miktarına bağlı olarak artışlar gözlenirken katkının mukavemet açısından Yer Karosu pişirim sıcaklığına göre daha düşük sıcaklıklarda daha etkili olduğu sonucuna varılmıştır. Harkort testinde katkısız ve % 7 katkılı numuneler 170 °C 'de, % 1, % 3, % 5 katkılı numuneler 180 °C 'de çatlamışlardır. Optik mikroskop incelemelerinde ise artan katkı miktarına ve sıcaklığa bağlı olarak bünyedeki porlar azalmakta ancak 1190 °C 'deki numunelerde hızlı gaz çıkışından dolayı por tek ve büyük boyutlarda oluşabilmektedir.

VIII ABSTRACT THE INVESTIGATION OF USING CALCINED MATERIAL IN THE FLOOR TILES BODY Murat ALACA Department of Ceramic Engineer Afyon Kocatepe University, The Institute of Material Sciences July 2002 Advisor: Prof. Dr. Ö. Faruk EMRULLAHO?LU In this study, it has been aimed to reduce the water absorpsion and sintering temperature on the other had increasing of strength of floor tiles. Raw materials which have been used in the experimental studies are Grolleg Kaolin, Quartz and K <- Feldspar that are taken from Hitit Ceramic A.Ş. and Colemanite raw materials from material grinding plant in Kütahya. In the first step, pre - calcinations testhas been done in laboratories conditions. In the second step, it has been done the calcinations in rotation furnace. According to the calcinations tests 50 % Colemanite, 20 % K - Feldspar and 30 % Grolleg Kaolin batch was determined as optimum. In the third step, the calcined materials have been added to receipe of floor tiles at proportion 1 %, 3 %, 5 %, 7 % in more over, two different experiments also have been done. First in this addition was the composition which wasn't calcined at proportion 5 % and the other additive was the only colemanite at proportion 5 %. Masses with additive material were formed by hydraulic press after grindig and drying process. The formed samples have been sintered at 1090, 1120,1190 °C in factories kiln and at 1 140, 1 160, 1 180 °C in laboratories kiln. The testes of loss ignitotion, XRD, Weight of liter, drying, sintering and total shrinkage, water absorbsion, strength, harcort have been done on the sintered samples. Optical microscope analysisof the samples also have been examined.At the end of the tests it has been absorved that drying, sintering and total shrinkage increased but water absorbsion values decreased by increasing amount of addition. In the view of results of strength it has been absorved that increasing of strength in the low temperature was better than high temperature. The samples with addition at proportion 7 % and no addition were cracked at 1 70 °C. the samples with addition at proportion 1 %, 3 %, 5 % were cracked at 180 °C. At the end of analysis optical microscopy it has been observed that amount of pore decreased by increasing sintering temperature and amount of addition but amount of pore decreased and diameter of pore increased at 1 190 °C.