Avaliação do efeito da adição de microssílica em concretos contendo ZnAl2O4

Abstract

El consumo de refractarios es parte significante del costo de producción de acero, de forma que las acerías consumen en promedio entre 5 y 15 kg de refractarios por tonelada de acero producida. Estos materiales son sometidos a ambientes con altos gradientes térmicos, constantes choques térmicos y con presencia de agentes corrosivos, además de estar bajo solicitaciones mecánicas, como en el caso de ollas de fundición, donde el refractario debe soportar la carga del metal fundido. El espinélio es una fase con gran potencial de uso en estos materiales, ya que presentan excelentes propiedades en altas temperaturas en función de su estructura cristalina. El espinélio ZnAl2O4 (ZA) es de gran interés, ya que puede ser obtenido a partir de óxidos accesibles y presenta una baja temperatura de formación. Este trabajo tuvo como objetivo evaluar concretos del sistema Al2O -ZnO con la incorporación de microsílica, con el intuito de verificar el efecto de este aditivo en la sinterización y en la formación in situ del espinélio ZA. Para esto, fueron evaluadas 3 formulaciones: (i) AZA, (ii) AZCS e (iii) AZMAS, donde AZCS utilizaba cemento de aluminato de calcio como agente ligante, mientras que los demás utilizaban alúmina hidratable; además, en el concreto AZMAS hubo incorporación de MgO con la finalidad de formar espinelio del tipo MgAl2O4 en conjunto con el ZA. Cada una de las formulaciones fue evaluada a través de ensayos de fluidez, flexión en 3 puntos, módulo de elasticidad, porosidad aparente, variación linear dimensional y corrosión. A partir de los resultados obtenidos, fue verificado que el concreto AZCS presenta una mejor resistencia mecánica, mientras que el AZMAS presentó mejor desempeño contra corrosión. La presencia de microsílica llevó a una mejor acomodación de las fases de espinelio durante la sinterización, no obstante, su presencia también perjudicó el desempeño de los concretos contra la corrosión.