Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

14.11 - REFRATÁRIOS DE SÍLICA
O principal ingrediente para os refratários de sílica, às vezes denominado refratários
ácidos, é sílica. Estes materiais, bem conhecidos pela sua capacidade de suportar carga a alta
temperatura, são comumente usados nas abóbadas arqueadas de fornos de fabricação de aço e de
vidro; para estas aplicações, temperaturas tão altas quanto 1650 o C pode ser ralizadas. Sob estas
condições alguma porção pequena do tijolo existirá realmente como um líquido. A presença de
concentrações mesmo pequenas de alumina tem uma influência adversa no desempenho destes
refratários, que pode ser explicada pelo diagrama de fases sílica-alumina, Figura 13.24. De vez que
a composição eutética (7,7% de Al 2 O 3 está muito próxima à extremidade da sílica do diagrama de
fases, mesmo pequenas adições de Al 2 O 3 abaixará a temperatura liquidus significativamente, o que
significa que substanciais quantidades de líquido podem estar presentes em temperaturas acima de
1600 o C. Assim o teor de alumina deveria ser mantido num mínimo, normalmente entre 0,2 e 1,0%
em peso.
Estas materiais refratários são também resistentes a escórias que sejam ricas em sílica
(denominadas escórias ácidas) e são às vezes usados como vasos de contenção (armazenamento)
para elas. Por outro lado, êles são prontamente atacados por escórias compostasde uma alta
proporção de Cao e/ou MgO (escórias básicas) e contato com estes materiais óxidos deveria ser
evitado.
14.12 - REFRATÁRIOS BÁSICOS
Os refratários que são ricos em periclásio, ou magnésia (MgO), são denominados básicos;
êles podem conter também compostos de cálcio, cromo e ferro. A presença de sílica é deletéria ao
seu desempenho em alta temperatura. Refratários básicos são especialmente resistentes ao ataque
por escórias contendo altas concentrações de MgO e CaO, e encontram extensivo usoem alguns
fornos de soleira aberta para fabricação de aços. (Na verdade, atualmente os fornos de aciaria em
vigor são os de Conversores LD e os Fornos elétricos a Arco Trifásico de Ultra Alta Potência).
14.13 - REFRATÁRIOS ESPECIAIS
Existem ainda outros materiais cerâmicos refratários que são usados para aplicações
refratárias bastante especializadas. Alguns desses são materiais óxidos de relativamente alta poureza,
muitos dos quais podem ser produzidos com muito pouca porosidade. Incluídos nesse grupo estão
alumina, sílica, magnésia, berília (BeO), zircônia (ZrO 2 ) e mulita (3Al 2 O 3 -2SiO 2 ). Outros incluem
compostos de carbetos, em adição ao carbono e grafita. Carbeto de silício (SiC) tem sido usado
como elementos de aquecimento a resistência elétrica, como material de cadinho e em como
componentes interno de forno. Carbono e grafita são muito refratários, mas encontra limitada
aplicação por causa da sua susceptibilidade à oxidação em temperaturas acima de cerca de 800 o C.
Como poderia ser esperado, estes refratários especializados são relativamente caros.