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Abstract:
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Foram desenvolvidas formulações de refratários triaxiais, através da metodologia de delineamento de mistura. Estas formulações refratárias utilizam-se para a fabricação de placas refratárias, obtidas pelo processo de conformação por prensagem, com a finalidade de uso no processo de biqueima de revestimentos cerâmicos. Essa abordagem visa à diminuição de ensaios no laboratório e à obtenção de uma região ótima de trabalho, onde todas as características necessárias para o produto final sejam atingidas. Além disso, pode-se melhorar a relação custo/benefício na etapa de formulação e contribuir significativamente para um maior entendimento da interação processamento-microestrutura-propriedades de um produto refratário. Foram utilizados os resíduos gerados pela empresa para a fabricação de placas refratárias: cinza do carvão, areia da fornalha, raspa de esmalte, refratário moído e rolo de silimanita. Com base nos resultados obtidos das variáveis estudadas, foi determinada a região do diagrama triaxial na qual as características do produto atendem as especificações exigidas para o uso do refratário (4,16% < fundente < 16,66%); (29,17% < plástico < 41,66%) e (54,17% < refratário < 66,66%). Para estas composições foram determinadas: retração linear (4,34% < RL < 5,40%), absorção de água (10,86% < Abs < 17,69%), módulo de ruptura por flexão a verde (3,75 kgf/cm² < MRFverde < 11,33 kgf/cm²), módulo de ruptura por flexão pós sinterização (158,54 kgf/cm² < MRFsinter < 242,93 kgf/cm2) e densidade aparente (1732g/L < Dap < 1930g/L). A composição otimizada resultou numa redução de custo significativa comparada com o refratário atualmente utilizado, apresentando todas as características necessárias para o seu uso no processo de biqueima de revestimentos cerâmicos. In this work a triaxial refractory formulation was developed by the methodology of mixture design. This refractory formulation is used for manufacturing refractory plates made by pressing and double firing. This work aimed to reduce the number of laboratory runs and to determine an optimal work region, where all the necessary characteristics for the end product are achieved. Moreover, the cost/benefit relation in the step of formulation could be improved and significantly contributed for a more precise understanding of the interaction processing-microstructure-properties of a refractory product. The following residues generated by the company due to manufacture refractory plates were used: coal ash, furnace sand, enamel scrap, refractory wastes and silimanite tubes. The product characteristics were determined inside the region of a triaxial diagram. The specifications demanded for the use of the refractory were taken into account in the formulation (4,16% < enamel scrap < 16,66% ; 29,17% < clay < 41,66% and 54,17% < refractory < 66,66%). For these formulations the following properties were determined: linear retraction (4,34% < RL < 5,40%), water absorption (10,86% < Abs < 17,69%), rupture strength (raw material) (3,75 kgf/cm² < MRFgreen < 11,33 kgf/cm²), rupture strength (after burning) (158,54 kgf/cm² < MRFsintered < 242,93 kgf/cm2) and apparent density (1732g/L < Dap < 1930g/L). The optimized composition resulted in a significant reduction of cost compared with the refractory currently used, presenting all the necessary characteristics for its use in the double firing process of ceramic coatings. |
