Projeto e caraterização de composições cerâmicas Al2O3-MgO-SiO2 com resíduos refratários do desmantelamento de fornos industriais de fundição

• Autor(a) principal: Rosa, António Anastácio Fonseca
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.6/9591
• topic: Cerâmica Refratária; Projeto de Misturas Cerâmicas; Resíduo Industrial; Reutilização; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletromecânica

Diversos processos tecnológicos que envolvam temperaturas elevadas, como são exemplo as indústrias do cimento, vidro, ferro e aço, requerem o acesso a matérias-primas naturais como sílica, areias de zircão, bauxite, dolomite, magnesite, grafite, entre outros. A disponibilidade destas matérias-primas concentra-se maioritariamente em países emergentes, fora da Europa, com riscos de instabilidade política e socioeconómica. Desta forma, na Europa aposta-se em tecnologias capazes de aumentar a eficiência das matérias-primas, reutilizando e reciclando cada vez mais produtos, em particular os resíduos refratários. Neste trabalho propõe-se a reutilização de resíduos refratários provenientes do desmantelamento de fornos industriais de fundição de aço. A matéria-prima (resíduo refratário) foi moída e separada em quatro classes granulométricas (d50: 37, 357, 1111 e 1292 µm), que foram descontaminadas através de um processo de separação magnética. As classes descontaminadas foram utilizadas na composição de duas misturas cerâmicas autoescoantes, A e B. Em ambas as composições foram utilizadas as três classes de maior diâmetro, como agregado da mistura. Na composição B foi ainda incluída a classe mais fina de resíduo na matriz, enquanto que a matriz A é composta apenas por matérias-primas virgens. Foram ainda projetadas duas composições, A’ e B’, a partir das primeiras de modo a terem composição química da matriz igual à do agregado. Estas quatro composições foram sinterizadas a 1300 ºC, 1450 ºC e 1550 ºC e foram comparadas as suas propriedades: mecânicas (flexão em três pontos e compressão), físicas (densidade e porosidade) e microestruturais. Finalmente, os métodos utilizados e os resultados dos ensaios foram analisados e discutidos. Concluiu-se que a composição B apresentava resistência à compressão de 30,4 MPa, módulo de rutura de 10,9 MPa e demonstrou-se resistente à corrosão até 2 mm de profundidade para a temperatura de 1350°C.