Krom-magnezit ateş tuğlasının cevher mikroskobisi ile kalite tayini

Abstract

ÖZET KROM-MAGNEZİT ATEŞ TUĞLASININ CEVHER MÎKROSKOBİSİ İLE KALİTE TAYİNİ ÖZTEN, Özden Niğde Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. İbrahim ÇOPUROĞLU Ağustos 2006, 80 sayfa Geniş kullanım alanına sahip olan, asitik, bazik ve nötral özelliklere sahip refrakter malzemeler endüstrimizin önemli elemanıdır. Bunların ana hammaddesi magnezyum oksit (periklas), grafit ve kromit olup, partikül boyutları, magnezitin -1000 um, kromitin ise -63 um dir. Bunları birbirine bağlamak amacıyla alümina, sülfid likörü (kağıt endüstrisi atığı), sülfirik asit, bank asit ve MgCl2.6H2O çözeltileri kullanılmaktadır. Çalışma konusu olan bazik refrakter tuğlalar, mineralojik - kimyasal yapılan itibariyle; magnezit tuğla, (% 86-90 MgO, CaO/SiO2 = 2), magnezit-kromit tuğla (% 50-80 MgO, % 5-15 Cr2O3), kromit-magnezit tuğla (% 17-35 Cr2O3, % 30-45 MgO) ve kromit tuğla (% 35-45 Cr2O3, % 14-25 MgO) karışımından oluşmaktadır. Bu kanşıma 1200-3000 kg/cm2 presleme basıncı uygulanarak elde edilen çiğ tuğlaların daha sonra 1400 - 1750 °C de pişirilerek hedeflenen ürünler elde edilmektedir.Kaliteli ürün elde edebilmek için uygulanan yöntemlerin en ucuz ve kolay olanı cevher mikroskop incelemeleridir. Bu yöntemle artan oranlarda çeşitli karışım oranlan, presleme ve pişirme dereceleri ile elde edilen ürünlerin kristaller arası reaksiyonu (kristalleşme derecesi), mikro çatlakların oluşup oluşmadığı, tane boylarının ölçülmesi gibi olumlu ve olumsuz fiziksel-kimyasal özellikler belirlenebilmektedir. Bu amaçla, Konya-Meram Krom-Magnezit Fabrikası'nın P602Y nolu krom-magnezit ürünü ile P452YOS nolu magnezit-krom ürünü çalışma konusu olarak tercih edilmiştir. Yapılan cevher mikroskobisi incelemeleri ile magnezit, dolomit, a-kuvars, klinoenstatit, spinel grubu ve magnezyokromit mineralleri,bunlann çekilen mikro görüntüleri île de kristalleşmenin tüm yüzeylerde homojen olarak gerçekleşmediği, ürünün kanşım oranlan ile kristalleşme sıcaklığının tam olarak tespit edilerek uygulanamadığından düzgün yüzeyli kristaller yerine sünger yapılı yapı ve dokuların yaygın olarak oluştuğu belirlenmiştir. Kristalleşmenin P452YOS üründe, P602Y ürüne göre daha ileri safhada olduğu, iri taneli kristaller yanında matriksin de mikro kristalli olarak kristalleşmiş olması, ürüne daha sağlam bir yapı kazandırmıştır. Ayrıca, aynı ürünlere ait parlak kesitler üzerinde yapılan taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile nokta analizleri yapılarak P602Y no'lu ürüne ait; CO2 (%52.61), MgO (%37.43), A1203 (%12.46), SiO2 (%1.15) ve Na2O (%0.79); P452YOS nolu üründe ise,. CO2 (%46.06), MgO (%39.80), A12O3 (%8.31), Cr2O3 (%5.86), SiO2 (%1.52), Na2O (%0.84) ortalama bileşim oranlan belirlenmiştir. Anahtar sözcükler: Konya-Meram, bazik refrakter tuğla, magnezit, kromit, spinel, cevher mikroskopisi

SUMMARY QUALITY CONTROL OF CHROM-MAGNEZITE FİRE BRICK WITH ÖRE MICROSCOPY ÖZTEN, Özden Niğde University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Geology Engineering Supervisor: Prof. Dr. ibrahim ÇOPURO?LU August 2006, 80 pages in various applications, refractor materials having acidic, basic and neutral properties, are the important elements of our industry. Their main raw materials are magnesium oxide, graphite and chromites, and their partide sizes are -1000 j,m for magnesite, -63 /ım for chromites. Alumina sulfide liquor, sulfuric acid, boric acid and MgC^.öHıO solutions are used to connect them. Mineralogical-chemical structures of basic refractor bricks, which is the study topic, consists of mixtures of magnesite brick, magnesite-chromite brick, chromite-magnesite brick and chromite brick. Raw brick are obtained by applying the pressure of 1200-3000 kg/cm3 to this mixture then kilned at 1400-1750 °C and required products are obtained. Of the cheapest and the easiest methods to obtain quality product, ise öre microscopic investigation. By this method various mixture rates, magnitude of pressure kiln vtemperature, reactions inter crystals, whether occurrence of micro fractures ör not, measurement of grain sizes and physical-chemical properties are determined. With this aim, chrome-magnesite and magnesite-chrome (P602Y and P452YOS numbered) products of Konya-Meram chrome-magnesite factory have been selected as study topic. By the öre microscopic investigation, with micro images of magnesite, dolomite, a quarts, clinoenstatite, spinel group and magnesiochromite minerals it is understood that crystallization is not occurred in ali the crystallization surfaces. Instead of smooth surface crystals, spongy textured surfaces are detected due to unknown exact mixture rate and crystallization temperature. in the P452YOS products, crystallization is more advanced than P602Y products. in addition to crystals with larger grain size, matrix were crystallized this gives strength to the product. Furthermore, on the polished sections of the same products point analysis were done using scannhıg electron microscope (SEM). Avareged johı rates are determined for the product P602Y; CO2 (52.61 %), MgO (37.43 %), A12O3 (12.46 %), SiO2 (1.15 %) Na2O (0.79 %), and for P452YOS; CO2 (46.06 %), MgO (39.80 %), A12O3 (8.31 %), Cr2O3 (5.86 %), SiO2 (1.52 %), Na2O (0.84 %). Keywords: Konya-Meram, Basic refractor bricks, magnesite, chromite, spinel, öre microscopy