{"id":1006,"date":"2021-05-05T14:04:51","date_gmt":"2021-05-05T17:04:51","guid":{"rendered":"https:\/\/www.grefortec.com.br\/?p=1006"},"modified":"2023-01-10T18:37:46","modified_gmt":"2023-01-10T18:37:46","slug":"a-chave-para-estender-a-vida-util-de-um-revestimento-refratario","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/site2022.grefortec.com.br\/index.php\/a-chave-para-estender-a-vida-util-de-um-revestimento-refratario\/","title":{"rendered":"A Chave para Estender a Vida \u00datil de um Revestimento Refrat\u00e1rio"},"content":{"rendered":"
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Uma preocupa\u00e7\u00e3o significativa ao fabricar alum\u00ednio met\u00e1lico \u00e9 a vida \u00fatil pr\u00e1tica do forno. A vida \u00fatil \u00e9 amplamente impulsionada pela capacidade do revestimento refrat\u00e1rio de resistir \u00e0s v\u00e1rias condi\u00e7\u00f5es operacionais dentro do forno, tais como alta temperatura, varia\u00e7\u00e3o de temperatura, corros\u00e3o qu\u00edmica e abras\u00e3o mec\u00e2nica. Idealmente, uma composi\u00e7\u00e3o refrat\u00e1ria \u00fanica seria capaz de suportar todas essas condi\u00e7\u00f5es e prontamente dispon\u00edvel a um pre\u00e7o baixo. Infelizmente, este \u00e9 raramente o caso. A sele\u00e7\u00e3o adequada de refrat\u00e1rios geralmente consiste em encontrar o melhor equil\u00edbrio entre pre\u00e7o, propriedades e desempenho para uma determinada aplica\u00e7\u00e3o e condi\u00e7\u00f5es operacionais. Um refrat\u00e1rio capaz de alta resist\u00eancia e resist\u00eancia \u00e0 abras\u00e3o \u00e9 frequentemente suscet\u00edvel a rachaduras causadas por varia\u00e7\u00f5es extremas de temperatura, que s\u00e3o comumente chamadas de choque t\u00e9rmico. No entanto, um material capaz de suportar choque t\u00e9rmico sem rachaduras catastr\u00f3ficas pode ser vulner\u00e1vel \u00e0 corros\u00e3o qu\u00edmica. Encontrar o melhor equil\u00edbrio das propriedades do material para cada zona em um determinado forno \u00e9 importante para maximizar a vida \u00fatil de um forno.<\/p>\n\n\n\n

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Refrat\u00e1rio sob Ataque – Requisitos para Fus\u00e3o de Alum\u00ednio <\/strong><\/p>\n\n\n\n

O revestimento refrat\u00e1rio em um forno de alum\u00ednio deve ser capaz de suportar v\u00e1rias rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas que ocorrem enquanto o forno est\u00e1 em opera\u00e7\u00e3o. Existem tr\u00eas regi\u00f5es distintas a serem consideradas: acima, abaixo e na linha de fus\u00e3o. Acima da linha de fus\u00e3o, o refrat\u00e1rio deve resistir ao ataque de v\u00e1rios vapores alcalinos. Os vapores alcalinos podem ser produzidos a partir do fundente usado no alum\u00ednio e dos produtos de combust\u00e3o usados para aquecer o forno. Abaixo da linha de fus\u00e3o, o refrat\u00e1rio deve resistir ao alum\u00ednio fundido. Na linha de fus\u00e3o, a regi\u00e3o comumente referida como \u00e1rea da barriga, h\u00e1 um ponto triplo onde o refrat\u00e1rio, a atmosfera e o alum\u00ednio interagem. O refrat\u00e1rio abaixo da linha de derretimento entra em contato direto com o alum\u00ednio l\u00edquido quando o forno est\u00e1 em opera\u00e7\u00e3o. Este contato pode criar uma zona de rea\u00e7\u00e3o qu\u00edmica onde os \u00f3xidos na superf\u00edcie do refrat\u00e1rio podem ser reduzidos, como a s\u00edlica (SiO2) reduzindo para formar sil\u00edcio. Por outro lado, o alum\u00ednio pode penetrar no revestimento refrat\u00e1rio atrav\u00e9s das mesmas rea\u00e7\u00f5es redox ou atrav\u00e9s da infiltra\u00e7\u00e3o devido \u00e0s for\u00e7as capilares. O alum\u00ednio forma corindo (Al2 O3 ) quando se oxida. Isso resulta em uma mudan\u00e7a na estrutura do cristal de c\u00fabica de face centrada para hexagonal, o que causa uma expans\u00e3o de volume significativa. Quando o corindo \u00e9 formado dentro do revestimento refrat\u00e1rio, a mudan\u00e7a no volume cria rachaduras, que levam a mais infiltra\u00e7\u00e3o e mais rachaduras at\u00e9 que o revestimento refrat\u00e1rio finalmente falhe.<\/p>\n\n\n\n

Umedecendo o Refrat\u00e1rio<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Um m\u00e9todo para reduzir a zona de rea\u00e7\u00e3o \u00e9 evitar que o alum\u00ednio \u201cmolhe\u201d o refrat\u00e1rio (Fig. 2). A capacidade de um l\u00edquido de \u201cmolhar\u201d uma superf\u00edcie \u00e9 definida pelo \u00e2ngulo de contato do l\u00edquido. Quando o \u00e2ngulo de contato entre o l\u00edquido e a superf\u00edcie \u00e9 maior que 90 graus, diz-se que o l\u00edquido molha a superf\u00edcie. Quando o \u00e2ngulo de contato \u00e9 inferior a 90 graus, o l\u00edquido n\u00e3o molha a superf\u00edcie. Um l\u00edquido que n\u00e3o molha a superf\u00edcie \u00e9 an\u00e1logo a gotas de \u00e1gua em um carro que foi encerado recentemente. Quando o alum\u00ednio n\u00e3o molha um refrat\u00e1rio, ele n\u00e3o \u00e9 capaz de reagir com o refrat\u00e1rio e n\u00e3o \u00e9 capaz de penetrar no revestimento<\/p>\n\n\n\n

V\u00e1rios aditivos podem ser usados para reduzir a tend\u00eancia do alum\u00ednio de molhar um refrat\u00e1rio. Alguns dos aditivos mais comumente usados incluem b\u00e1rio, boro ou fl\u00faor. Eles modificam a qu\u00edmica da superf\u00edcie do refrat\u00e1rio e reduzem a capacidade do alum\u00ednio de reagir e penetrar. O uso de aditivos como esses aumenta muito a vida \u00fatil efetiva de um revestimento refrat\u00e1rio<\/p>\n\n\n\n

Embora os aditivos n\u00e3o umectantes possam ser ben\u00e9ficos para estender a vida \u00fatil em \u00e1reas onde h\u00e1 contato com alum\u00ednio fundido, n\u00e3o h\u00e1 benef\u00edcios quando n\u00e3o est\u00e3o em contato com o alum\u00ednio. Eles n\u00e3o protegem contra ataques de \u00e1lcali acima da linha de fus\u00e3o. Eles n\u00e3o aumentam a resist\u00eancia \u00e0 abras\u00e3o do material. Eles n\u00e3o melhoram a resist\u00eancia ao choque t\u00e9rmico do material. Al\u00e9m disso, esses aditivos s\u00e3o vol\u00e1teis. Quando expostos a temperaturas acima de 927\u00b0C, eles come\u00e7am a perder sua efic\u00e1cia, pois reagem quimicamente com outros materiais no refrat\u00e1rio e mudam. Os aditivos tamb\u00e9m podem ser caros, o que eleva o pre\u00e7o do refrat\u00e1rio em rela\u00e7\u00e3o a outro com a mesma composi\u00e7\u00e3o, mas sem o aditivo.<\/p>\n\n\n\n

A presen\u00e7a de aditivos n\u00e3o umectantes pode ter alguns efeitos negativos em um refrat\u00e1rio. Testes demonstraram que a adi\u00e7\u00e3o de 1% de um aditivo de fluoreto em um concreto convencional pode reduzir o m\u00f3dulo de ruptura a quente (HMOR – Hot Modulus Of Rupture) em at\u00e9 30% a 1093\u00b0C. O efeito pode ser ainda mais significativo em um concreto com baixo teor de cimento. A perda de resist\u00eancia a quente \u00e9 provavelmente atribu\u00edda \u00e0 forma\u00e7\u00e3o de uma fase v\u00edtrea induzida pelo aditivo. O fl\u00faor e o boro s\u00e3o ambos formadores de vidro bem conhecidos e formar\u00e3o uma fase v\u00edtrea nos limites dos gr\u00e3os em altas temperaturas, o que reduz a for\u00e7a de liga\u00e7\u00e3o entre os gr\u00e3os individuais e a for\u00e7a geral do material a granel.<\/p>\n\n\n\n

Balanceamento de Propriedades Refrat\u00e1rias<\/strong><\/p>\n\n\n\n

As vantagens e desvantagens de um material refrat\u00e1rio devem ser consideradas ao selecionar materiais para um forno de alum\u00ednio. Todas as paredes laterais de um forno entram em contato direto com o alum\u00ednio fundido. As paredes laterais superiores devem ser raspadas para remover o alum\u00ednio que salpica para evitar o crescimento de corindo.<\/p>\n\n\n\n

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O refrat\u00e1rio selecionado para suas paredes laterais deve ser resistente \u00e0 abras\u00e3o para proteger contra a raspagem mec\u00e2nica e n\u00e3o umedecimento para proteger do crescimento de corindo. A soleira e o po\u00e7o s\u00e3o submersos em alum\u00ednio, mas n\u00e3o apresentam o mesmo n\u00edvel de abras\u00e3o que as paredes laterais. A sub-soleira pode ver algum alum\u00ednio fundido, mas tamb\u00e9m deve fornecer suporte, portanto, um refrat\u00e1rio forte e n\u00e3o umectante deve ser usado.<\/p>\n\n\n\n

A porta e o batente sofrer\u00e3o flutua\u00e7\u00f5es de temperatura toda vez que a porta for aberta e ser\u00e3o expostos \u00e0 abras\u00e3o quando o forno for carregado. Materiais que s\u00e3o resistentes a choque t\u00e9rmico e abras\u00e3o devem ser selecionados. O teto e a superestrutura precisam ser fortes e resistentes aos vapores alcalinos. O isolamento de backup deve ser selecionado para reduzir a perda de calor, mas deve ser de uma composi\u00e7\u00e3o que tenha resist\u00eancia moderada ao alum\u00ednio fundido no caso de falha do refrat\u00e1rio na face quente.<\/p>\n\n\n\n

Em todas essas zonas, as condi\u00e7\u00f5es de opera\u00e7\u00e3o do forno espec\u00edfico devem ser consideradas e o equil\u00edbrio das propriedades deve ser ajustado caso a caso. Os principais modos de falha devem ser identificados e os materiais devem ser ajustados de acordo.<\/p>\n\n\n\n

A Chave para a Sele\u00e7\u00e3o de Refrat\u00e1rios<\/strong><\/p>\n\n\n\n

As condi\u00e7\u00f5es de opera\u00e7\u00e3o em um forno de alum\u00ednio requerem um revestimento refrat\u00e1rio com diferentes benef\u00edcios em diferentes zonas. Na porta do forno, o refrat\u00e1rio pode sofrer flutua\u00e7\u00f5es dr\u00e1sticas de temperatura que podem causar trincas. As paredes laterais superiores desenvolver\u00e3o incrusta\u00e7\u00f5es que precisam ser raspadas, de modo que o refrat\u00e1rio precisa ser resistente \u00e0 abras\u00e3o. As paredes laterais inferiores entram em contato direto com o alum\u00ednio fundido e precisam resistir aos ataques qu\u00edmicos e \u00e0 penetra\u00e7\u00e3o do alum\u00ednio para evitar o crescimento do corindo.<\/p>\n\n\n\n

Encontrar um refrat\u00e1rio com boa rela\u00e7\u00e3o custo-benef\u00edcio que possa atender a todos esses requisitos \u00e9 muito dif\u00edcil, mas pode ser feito com pesquisa suficiente. A sele\u00e7\u00e3o cuidadosa do material que considera as necessidades e condi\u00e7\u00f5es operacionais de um determinado forno \u00e9 importante para maximizar a vida \u00fatil de um revestimento refrat\u00e1rio.<\/p>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Uma preocupa\u00e7\u00e3o significativa ao fabricar alum\u00ednio met\u00e1lico \u00e9 a vida \u00fatil pr\u00e1tica do forno. A vida \u00fatil \u00e9 amplamente impulsionada pela capacidade do revestimento refrat\u00e1rio de resistir \u00e0s v\u00e1rias condi\u00e7\u00f5es operacionais dentro do forno, tais como alta temperatura, varia\u00e7\u00e3o de temperatura, corros\u00e3o qu\u00edmica e abras\u00e3o mec\u00e2nica. Idealmente, uma composi\u00e7\u00e3o refrat\u00e1ria \u00fanica seria capaz de suportar…<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":987816,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"inline_featured_image":false,"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-1006","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-uncategorized"],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/site2022.grefortec.com.br\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/15.jpg","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/site2022.grefortec.com.br\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1006","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/site2022.grefortec.com.br\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/site2022.grefortec.com.br\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/site2022.grefortec.com.br\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/site2022.grefortec.com.br\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1006"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/site2022.grefortec.com.br\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1006\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":988837,"href":"https:\/\/site2022.grefortec.com.br\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1006\/revisions\/988837"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/site2022.grefortec.com.br\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/987816"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/site2022.grefortec.com.br\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1006"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/site2022.grefortec.com.br\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1006"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/site2022.grefortec.com.br\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1006"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}