پودرهای قالب به گونه عمده از اکسیدهایی نظیر سیلیسیم، کلسیم، آلومینیوم، سدیم به همراه فلوئور و کربن تشکیل شده‌اند. فلوئور یکی از ترکیبات تشکیل دهنده پودرهای قالب می‌باشد که به منظور کنترل ویسکوزیته و ایجاد روانکاری مطلوب بین پوسته فولادی منجمد شده و قالب در ترکیب شیمیایی پودرهای قالب بکار می‌رود، اما انتشار فلوئور به دلیل ترکیباتی مانند (g)HF مشکلات سلامتی و زیست محیطی را به همراه دارد. هدف از انجام این پژوهش حذف فلوئور از ترکیب شیمیایی یک پودر روان‌ساز سرعت بالاست که در صنعت ریخته‌گری مداوم فولاد بکار می‌رود. هم‌چنین، بررسی اثر ترکیب-های جایگزین بر ویسکوزیته و تبلور نمونه‌ها از اهداف این پژوهش است. بدین مطالعات آزمون ویسکومتر شیاری و آنالیز تصویری جهت مقایسه ویسکوزیته پودرهای تولیدی با پودر اصلی مذاب و بررسی رفتار بلوری از مطالعات پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیز اسپکتروسکوپی انرژی پراکنده استفاده گردید. نتایج مطالعات نشان دادند که کلینکر سیمان پرتلند جایگزینی مناسب برای ولاستونیت در ترکیب پایه پودرهای قالب می‌باشد. هم‌چنین، با استفاده از اکسید تیتانیوم و هماتیت در مقادیر حدود 3 درصد وزنی ( مازاد بر هماتیت موجود در ترکیب شیمیایی کلینکر سیمان پرتلند) نمونه‌ای بدون فلورین تهیه گردید که دارای ویسکوزیته بسیار مشابه با پودر اصلی مذاب بود. با توجه به فازهای تشکیل شده نظیر پروسکایت (CaTiO3) و فایالیت ((Fe2SiO4 در این نمونه، می‌توان نتیجه گرفت که یک نمونه بدون فلورین است که به لحاظ مشابهت ویسکوزیته و تبلور آن با پودر قالب اصلی می‌تواند جایگزینی مناسب برای پودر قالب اصلی بکار رفته در صنعت ریخته‌گری مداوم فولاد باشد.   تفاصيل المقالة

در این پژوهش، تولید جرم ریختنی نسوز خیلی کم سیمان شامل کاربید سیلیسیم و آلومینا برای صنایع آهن و فولاد مورد بررسی قرار گرفت. تلفیق بوکسیت با سیمان سکار 71 ، منیزیت کلسینه، هگزا متافسفات سدیم، میکرو سیلیس، آلومینای کلسینه و آلومینایی راکتیو همراه با کاربید سیلیسیم در اندازه‌های گوناگون از 16 تا 1200 مش صورت گرفت و آزمایش‌های استحکام سرد و دانسیته نشان داد که در دانه بندی 46 مش کاربید سیلیسیم بهترین ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی را ارایه می‌دهد که همراه با آزمایش فاز شناسی پراش پرتو ایکس مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد. از آن جایی که جرم‌های دیرگداز حاوی مقادیر بیش‌تر کاربید سیلیسیم، از مقاومتی بالاتر در برابر سرباره و فلز برخوردارند و هم‌چنین، گازهای دی اکسید کربن و منو اکسید کربن تولید شده از اکسید اسیون کاربید سیلیسیم از حرکت فازهای با نقطه ذوب پایین به درون تخلخل‌های دیرگداز جلوگیری کرده و سبب بهبود ویژگی‌های شیمیایی جرم‌های ریختنی می‌شوند، به همین دلیل تاثیر میزان بهینه‌ی ذرات کاربید سیلیسیم بر جرم ریختنی مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش‌های استحکام سرد و دانسیته نشان دادند که در دانه بندی 46 مش کاربید سیلیسیم میزان بهینه‌ی ذرات کاربید سیلیسیم 15 درصد وزنی است و بهترین ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی را ارایه می‌دهند.   تفاصيل المقالة

دیرگدازهای منیزیا-کربن به گونه گسترده در کنورتورها، کوره های قوس الکتریکی و پاتیل های فولاد‌سازی استفاده می‌شوند. این دیرگدازها مقاومت به سرباره و مقاومت به شوک حرارتی خوبی دارند که ناشی از خواص مناسب کربن مانند ترشوندگی ضعیف، هدایت حرارتی بالا و انبساط حرارتی پایین می‌باشد. مشکل اصلی، فرسایش دیرگدازهای خط سرباره در اثر اکسیداسیون و خوردگی شیمیایی و سایش مکانیکی دیرگداز به وسیله سرباره و نیاز به تعمیر و تعویض آجر دیرگداز می‌باشد. در این پژوهش، اثر استفاده از پیونددهنده هگزامتافسفات سدیم در حضور آب و بکارگیری ضایعات آجر دیرگداز منیزیا-کربن فرسوده مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، ترکیبات گوناگونی متشکل از 0، 3 و 5 درصد هگزامتافسفات سدیم تهیه و میزان دانسیته حجمی (BD)، تخلخل ظاهری (%AP) و استحکام فشاری سرد (CCS) نمونه‌ها در درجه حرارت‌های 200، 500 و 1100 درجه سانتی‌گراد اندازه‌گیری و نیز مطالعات فازی (XRD) و ریزساختاری (SEM) انجام شد. نتایج نشان داد که استفاده از 5% هگزامتافسفات سدیم باعث ایجاد اتصالات فسفاتی با ریخت شناسی سوزنی شکل نظیر MgP₂O₇، Mg₃(PO₄)₂ و AlPO₄ (با توجه به حضور مقداری Al₂O₃ در ترکیب آجر ضایعاتی) می‌گردد و خواص فیزیکی و مکانیکی دیرگداز را بویژه در دمای پایین بهبود می‌بخشد. بنابراین، از این جرم‌ها برای تعمیر سرد پاتیل می‌توان استفاده کرد. تفاصيل المقالة