Desenvolvimento e caracterização de concretos refratários ligados quimicamente por fosfatos para aplicação em indústrias petroquímicas
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Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFSCAR |
Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/9762 |
Resumo: | The objective of this work was the development of chemically phosphatebonded refractories for applications in petrochemical industries due to their suitable properties such as high green mechanical strength, erosion resistance and good adhesion. These castables also stiffen in short periods of time (~ 4h) and can be subjected to high heating rates after curing, thus reducing equipment downtime. It has been observed the lack of investigations on selfflow castables in the literature, which advantages are the easeness of application and production of pieces of complex geometries. Addictionaly it was also identified the need for products that do not require the use of binder solutions, as most commercials ones consist of two components: liquid binder (phosphoric acid) + dry mixture. Therefore, the transport and handling of monocomponent compositions are more appropriate (it can be facilitated). Two binder systems [diluted solution of H3PO4 and a mixture of H3PO4 + aluminum monophosphate (MAP)] and 4 dispersing additives, citric acid and 3 polyphosphates (Budit 3H, 6H and 8H) were tested to obtain self-flow concretes. It was found that the compositions bound with H3PO4 + MAP provided longer working time (30 min). The one with 0.5%-p Budit 3H + 0.1%-p citric acid is more promising, because it reached free flow values of 120% and thermomechanical performance higher than the reference in most of the properties. The disadvantage is that the mixture heats up to 54 °C after processing. For the vibrated castables with solid binders, MAP, sodium phosphate and magnesium monophosphate (MGP) were evaluated, and the latter contributed with promising characteristics compared to those of the commercial material. The composition containing 6%-p of this compound + 1%- p of citric acid showed workability longer than 1h and cold mechanical strength after firing at 815ºC (10.3 MPa) higher than the reference (7.9 MPa). |
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Lopes, Simone Jaqueline dos SantosPandolfelli, Victor Carloshttp://lattes.cnpq.br/7369376873984839Luz, Ana Paula dahttp://lattes.cnpq.br/3470395641242374http://lattes.cnpq.br/21331516637540815de89348-f2aa-4cab-b14f-b0c442cdfbc42018-04-16T19:22:28Z2018-04-16T19:22:28Z2017-10-05LOPES, Simone Jaqueline dos Santos. Desenvolvimento e caracterização de concretos refratários ligados quimicamente por fosfatos para aplicação em indústrias petroquímicas. 2017. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2017. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/9762.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/9762The objective of this work was the development of chemically phosphatebonded refractories for applications in petrochemical industries due to their suitable properties such as high green mechanical strength, erosion resistance and good adhesion. These castables also stiffen in short periods of time (~ 4h) and can be subjected to high heating rates after curing, thus reducing equipment downtime. It has been observed the lack of investigations on selfflow castables in the literature, which advantages are the easeness of application and production of pieces of complex geometries. Addictionaly it was also identified the need for products that do not require the use of binder solutions, as most commercials ones consist of two components: liquid binder (phosphoric acid) + dry mixture. Therefore, the transport and handling of monocomponent compositions are more appropriate (it can be facilitated). Two binder systems [diluted solution of H3PO4 and a mixture of H3PO4 + aluminum monophosphate (MAP)] and 4 dispersing additives, citric acid and 3 polyphosphates (Budit 3H, 6H and 8H) were tested to obtain self-flow concretes. It was found that the compositions bound with H3PO4 + MAP provided longer working time (30 min). The one with 0.5%-p Budit 3H + 0.1%-p citric acid is more promising, because it reached free flow values of 120% and thermomechanical performance higher than the reference in most of the properties. The disadvantage is that the mixture heats up to 54 °C after processing. For the vibrated castables with solid binders, MAP, sodium phosphate and magnesium monophosphate (MGP) were evaluated, and the latter contributed with promising characteristics compared to those of the commercial material. The composition containing 6%-p of this compound + 1%- p of citric acid showed workability longer than 1h and cold mechanical strength after firing at 815ºC (10.3 MPa) higher than the reference (7.9 MPa).Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de concretos refratários quimicamente ligados por fosfatos devido às propriedades adequadas, tais como elevada resistência mecânica a verde, resistência à erosão e boa adesão destes materiais para aplicação em indústrias petroquímicas. Estes concretos enrijecem em curtos períodos de tempo (~ 4h) e podem ser submetidos a altas taxas de aquecimento após cura, contribuindo para redução do tempo de parada dos equipamentos. Observou-se na literatura, a falta de investigações em concretos auto escoantes, que facilitam a aplicação e a obtenção de peças de geometrias complexas. Também se identificou a necessidade de produtos que dispensem o uso de soluções ligantes, uma vez que boa parte dos produtos comerciais é constituída por dois componentes: ligante líquido (ácido fosfórico) + mistura seca. Portanto, o transporte e o manuseio de composições monocomponentes são mais adequados (podem ser facilitados). Foram testados dois sistemas ligantes [solução diluída de H3PO4 e uma mistura de H3PO4 + monofosfato de alumínio (MAP)] e 4 aditivos dispersantes, sendo ácido cítrico e 3 polifosfatos (Budit 3H, 6H e 8H), para obtenção de concretos auto escoantes. Foi verificado que as composições ligadas por H3PO4 + MAP proporcionam maior tempo de trabalhabilidade (30 min). Aquela com 0,5%-p Budit 3H + 0,1%-p ácido cítrico é mais promissora, pois resultou em uma fluidez livre de 120% e desempenho termomecânico superior ao da referência em boa parte das propriedades. Como desvantagem, tem-se o aquecimento (54ºC) da mistura após o processamento. Para os concretos vibrados com ligantes sólidos, avaliou-se MAP, fosfato de sódio e monofosfato de magnésio (MGP), sendo que este último contribuiu com características promissoras quando comparadas com aquelas do material comercial. A composição contendo 6%-p de MGP + 1%-p de ácido cítrico apresentou trabalhabilidade superior a 1h e resistência mecânica a frio após queima a 815ºC (10,3 MPa) superior à referência (7,9 MPa).Não recebi financiamentoporUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEMUFSCarAuto-escoanteAluminaMonofosfato de magnésioSelf-flowMagnesium monophosphateENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOSENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICADesenvolvimento e caracterização de concretos refratários ligados quimicamente por fosfatos para aplicação em indústrias petroquímicasDevelopment and characterization of chemically phosphate-bonded refractories castables for application in petrochemical industriesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisOnline600390bd4d1-c505-4015-b043-b075d197c61finfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81957https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/9762/3/license.txtae0398b6f8b235e40ad82cba6c50031dMD53ORIGINALLOPES_Simone_2018.pdfLOPES_Simone_2018.pdfapplication/pdf3886204https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/9762/4/LOPES_Simone_2018.pdfcb116fac6860fded2f5ebe3ae6220257MD54TEXTLOPES_Simone_2018.pdf.txtLOPES_Simone_2018.pdf.txtExtracted texttext/plain211939https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/9762/5/LOPES_Simone_2018.pdf.txtb48165364359d383f8fd0653df1723fbMD55THUMBNAILLOPES_Simone_2018.pdf.jpgLOPES_Simone_2018.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6735https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/9762/6/LOPES_Simone_2018.pdf.jpg03b0fc0a563155952e37d161b194dd49MD56ufscar/97622023-09-18 18:31:10.619oai:repositorio.ufscar.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:31:10Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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