dc.contributor.author | Mauro, Caroline Louise Cipriano | |
dc.date.accessioned | 2022-05-03T10:44:47Z | |
dc.date.available | 2022-05-03T10:44:47Z | |
dc.date.issued | 2021-11-18 | |
dc.identifier.citation | MAURO, Caroline Louise Cipriano. Avaliação do comportamento de corrosão de concretos refratários contendo ZnAl2O4 via simulações termodinâmicas. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15965. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15965 | |
dc.description.abstract | The main characteristic of refractory ceramics is the capacity to withstand thermo-chemicalmechanical
stresses at high temperatures for long periods of time, which allows this material
to be applied in a diverse industrial field. In the case of steel industry, refractories play an
essential part being used, for example, as equipment’s lining, that contributes for the viability
of this production process. However, choosing the most suitable composition and kind of
refractory is still a challenge, as the steel making process are done in aggressive conditions
(in presence of slag, corrosive gas, high temperature, etc.) that can favor wear and the
reducing of average service life of these ceramic products. In this context, development of
refractories that can withstand these conditions without premature failure is of great interest.
These failures can occur as result of two main problems, (i) corrosive wear by the chemical
attack of the slag, (ii) unwanted residual expansions due to the in-situ formation of new
phases in the microstructure at high temperatures. Thus, it is necessary to understand the
phase transformations that may appear in the refractories when exposed to its working
condition and in contact with the slag. Knowing that, the objective of this present work is to
compare the compositions of aluminous refractory castables containing ZnAl2O4 spinel, and
in the presence of 0-1% -weight of SiO2 in the total formulation or 2,7%-weight of SiO2 in
the matrix which is the most reactive part of the refractory, identifying the possible phases
that may be formed at high temperatures and the transformations involved in the contact of
this refractory with the synthetic slag. To attain this data, it was performed thermodynamic
simulations, using a software called FactSage, to predict the chemical behavior of the
materials at 1500ºC.With the results of these simulations it was verified that the addition of
silica in the composition of the castables studied entailed in a reduction of the corrosion
behavior and in the penetration of the slag. Furthermore, the AZMS and AMS materials, that
contained MgO in their composition, presented the best results, since they had less
dissolution of the refractory in the slag and had the highest resulting viscosity, entailing a
reduction in corrosion and liquid penetration. | eng |
dc.description.sponsorship | Não recebi financiamento | 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 | Espinélio | por |
dc.subject | Corrosão | por |
dc.subject | Simulação termodinâmica | por |
dc.title | Avaliação do comportamento de corrosão de concretos refratários contendo ZnAl2O4 via simulações termodinâmicas | por |
dc.title.alternative | Evaluation of the corrosion behavior of ZnAl2O4-containing refractory castables via thermodynamic simulations | eng |
dc.type | TCC | por |
dc.contributor.advisor1 | Luz, Ana Paula da | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/3470395641242374 | por |
dc.description.resumo | As cerâmicas refratarias possuem como principal característica a sua capacidade de suportar
solicitações de caráter termo-químico-mecânico a elevadas temperaturas por longos períodos,
o que permite que esses materiais sejam utilizados em diversos ramos industriais. No caso da
siderurgia, os refratários assumem um papel essencial podendo atuar, por exemplo, como
revestimentos internos de equipamentos, o que contribui para a viabilização deste processo
produtivo. Porém, a escolha da composição e do tipo de refratário mais adequado ainda é um
desafio, pois as condições agressivas onde se processa os metais (na presença de escórias,
gases corrosivos, altas temperaturas, etc.) pode favorecer o desgaste e a redução do tempo de
vida médio destes produtos cerâmicos. Neste contexto, o desenvolvimento de refratários que
suportem essas condições sem que ocorra falhas prematuras é de grande interesse. Essas
falhas podem ocorrer por dois motivos principais, (i) desgaste corrosivo, que ocorre através
do ataque químico da escória, e (ii) expansões residuais indesejadas, devido a formação de
novas fases in situ na microestrutura a altas temperaturas. Assim é necessário entender as
transformações de fase que podem ocorrer nos refratários quando em contato com a escória e
quando expostos as condições operacionais dos equipamentos industriais. Desta forma, esse
trabalho possui como objetivo avaliar composições de concretos refratários aluminosos
contendo espinélio ZnAl2O4 e na presença de SiO2 nos teores 0-1%-peso no total da
formulação, ou 0-2,7%-p em relação a matriz, que é a região do refratário mais reativa,
identificar as possíveis fases previstas para serem formadas em altas temperaturas e as
transformações envolvidas no contato deste refratário com a escória sintética. Para isso, foi
utilizado o software FactSage para se fazer simulações termodinâmicas para prever o
comportamento químico dos materiais estudados a 1500ºC. A partir dos resultados obtidos
verificou-se que a adição de sílica nas composições dos refratários estudados resultou na
diminuição da corrosão e da penetração de escória nesses. Além disso os concretos AZMS e
AMS os quais continham MgO em sua composição, foram os mais promissores por
apresentarem uma menor dissolução na escória líquida e induzirem um aumento mais
acentuado de viscosidade da escória resultante, ocasionando uma redução da corrosão e
penetração do líquido. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.publisher.course | Engenharia de Materiais - EMa | por |