dc.contributor.author | Barbosa Consonni, Leonardo | |
dc.date.accessioned | 2020-10-14T18:37:30Z | |
dc.date.available | 2020-10-14T18:37:30Z | |
dc.date.issued | 2020-08-05 | |
dc.identifier.citation | BARBOSA CONSONNI, Leonardo. Avaliação de matérias-primas alternativas com ação ligante ou sinterizante para concretos refratários. 2020. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2020. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13338. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13338 | |
dc.description.abstract | Refractory materials are used as linings in most equipment of heavy industries. As the latter are continuously seeking to reduce expenses in order to increase their energy efficiency and productivity, the evaluation of binding and/or sintering agents, which would reduce time and temperature of thermal treatments, besides providing better properties to refractories in a broad temperature range (600-1500°C), has been widely studied in last years. Considering these aspects, this work aimed to evaluate the viability of different raw materials (calcium carbonate, calcium hydroxide, aluminum lactate, dead-burnt magnesia, magnesia fumes) as alternative binding or sintering additives to calcium aluminate cement (CAC) in refractory castables, as CAC does not provide a sintering effect to refractory products at intermediate temperatures (600-1000°C). The developed compositions were submitted to mechanical and thermomechanical characterization tests, such as cold modulus of rupture (MOR) and hot modulus of rupture (HMOR) after thermal treatment at different temperatures (50-1500°C), thermal shock (∆T ~ 1000°C), among others. Calcium carbonate and hydroxide did not provide an efficient binding effect (MOR 0.5-3.5 MPa), but their distinct sintering mechanisms (sintering-coarsening-coalescence process and CaO release, respectively) improved the mechanical and thermomechanical performance (MOR 8-40 MPa and HMOR 12-40 MPa) in a broad temperature range (600-1500°C). Dead-burnt magnesia and fumes provided a binding effect (MOR 2-12 MPa) due to brucite formation but sintering was limited in these castables. The mixture of calcium carbonate with magnesia fumes or aluminum lactate improved the green mechanical strength but reduced the sintering effect at intermediate temperatures (600-1000°C). These results showed the feasibility of replacing cement with the mixture of CaCO3 and aluminum lactate, what would bring economic effects with the reduction in the use of cement and the acquired performance. | eng |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | Concretos refratários | por |
dc.subject | Alumina | por |
dc.subject | Cimento | por |
dc.subject | Agentes sinterizantes | por |
dc.subject | Refractory castables | eng |
dc.subject | Alumina | eng |
dc.subject | Cement | eng |
dc.subject | Sintering agents | eng |
dc.title | Avaliação de matérias-primas alternativas com ação ligante ou sinterizante para concretos refratários | por |
dc.title.alternative | Evaluation of alternative raw materials with binder or sintering action for refractory castables | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.contributor.advisor1 | Pandolfelli, Victor Carlos | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7369376873984839 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Luz, Ana Paula da | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/3470395641242374 | por |
dc.description.resumo | Os materiais refratários são utilizados como revestimento na maioria dos equipamentos das indústrias de base. Como estas empresas buscam continuamente reduzir gastos a fim de aumentar sua eficiência energética e produtividade, a avaliação de agentes ligantes e/ou sinterizantes tem sido estudada nos últimos anos com o objetivo de permitir a redução do tempo e da temperatura dos tratamentos térmicos de materiais cerâmicos, além de propiciar melhores propriedades aos refratários numa ampla faixa de temperatura (600-1500°C). Este trabalho investigou a viabilidade de utilização de diferentes matérias-primas (carbonato de cálcio, hidróxido de cálcio, lactato de alumínio, sínter ou fumos de magnésia) como aditivos ligantes e/ou sinterizantes alternativos ao cimento de aluminato de cálcio (CAC) em concretos refratários, visto que este último não propicia um efeito sinterizante aos produtos em temperaturas intermediárias (600-1000°C). As composições desenvolvidas foram avaliadas por ensaios mecânicos e termomecânicos, como módulo de ruptura a frio (MRF) e a quente (MRQ), entre outros, após tratamento térmico numa ampla faixa de temperatura (50-1500°C). O carbonato e o hidróxido de cálcio não apresentaram um efeito ligante eficiente (MRF entre 0,5-3,5 MPa), mas induziram mecanismos sinterizantes distintos (processo sinterização-engrossamento-coalescência e liberação de CaO, respectivamente) que resultaram em desempenhos superiores ao cimento (MRF = 8-40 MPa e MRQ = 12-40 MPa) numa ampla faixa de temperatura (600-1500°C). O sínter e os fumos de magnésia propiciaram um efeito ligante (MRF = 2-12 MPa) decorrente da geração de brucita, mas a sinterização se mostrou reduzida nesses materiais. A mistura de carbonato de cálcio e fumos de magnésia ou lactato de alumínio melhorou a resistência mecânica a verde, mas prejudicou o efeito sinterizante em temperaturas intermediárias (600-1000°C). Os resultados obtidos neste trabalho evidenciaram a viabilidade de substituição do cimento pela mistura de CaCO3 com lactato de alumínio, podendo gerar efeitos econômicos com a redução do uso de cimento e com o desempenho adquirido. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS | por |
dc.description.sponsorshipId | CNPq: 132567/2018-0 | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/8565134109156974 | por |