Desenvolvimento de concretos refratários espinelizados avançados eco-amigáveis em substituição aos materiais contendo cromita

Resumo

O processo de refino secundário de aços ocorre em vasos siderúrgicos em que o revestimento refratário é exposto a condições severas. Até meados dos anos 1990, a maioria dos materiais utilizados para esta aplicação continha cromita, que é composta por diversas fases cristalinas do tipo espinélio. Apesar da eficiência e baixo custo, descobriu-se que a cromita gera resíduos tóxicos após seu descarte, assim, alternativas a esta matéria-prima passaram a ser estudadas. Atualmente, a utilização de refratários contendo espinélio (MgAl2O4) se consolidou como a principal alternativa aos contendo cromo, contudo, seu custo e resistências à corrosão e ao dano por choque térmico ainda não se equipararam. Neste sentido, a produção de refratários contendo outras fases do tipo espinélio, e a mistura delas, é promissora devido à sua inerente elevada resistência a corrosão e diferenças de coeficiente de dilatação térmica que, ao induzir microtrincamento no material, eleva sua resistência ao dano por choque térmico. Apesar de seu uso em refratário ter sido muito pouco estudado, o espinélio ZnAl2O4 é uma opção promissora pois apresenta alta refratariedade (>1900ºC), pode ser obtido em temperaturas inferiores a 1000ºC e é produzido a partir da reação de óxidos atóxicos e relativamente baratos. Dessa forma, este projeto tem por objetivo estudar os sistemas cerâmicos formados por Al2O3, ZnO, MgO e CaO visando o desenvolvimento de concretos refratários compostos por diferentes tipos de espinélios formados in situ, de modo a obter um material capaz de suportar as severas condições de aplicação a que são submetidos os revestimentos siderúrgicos, contribuindo para reduções de custo e de danos ambientais relacionados à fabricação de aço. (AU)