Avaliação de taxas de aquecimento em materiais refratários: comparação entre simulações físicas e cálculos computacionais

Abstract

A correta determinação de curvas de aquecimento para materiais refratários é uma tarefa complexa, e a sua inadequação pode resultar até mesmo na destruição de um revestimento refratário. Este trabalho apresenta um estudo sobre o efeito de diferentes taxas de aquecimento no desempenho termomecânico de refratários utilizados em fornos de reaquecimento. O estudo considera desde curvas de aquecimento típicas indicadas por fornecedores, até velocidades de aquecimento de 180 ºC/h. É apresentada uma avaliação comparativa entre os resultados térmicos medidos em um forno simulador e resultados calculados pela técnica de elementos finitos. Os perfis térmicos medidos e calculados foram empregados para a determinação das tensões termomecânicas geradas dentro das peças, analisando a probabilidade de falha em função da velocidade de aquecimento. São destacadas as diferenças existentes nestas tensões quando se consideram propriedades medidas à quente e à temperatura ambiente.

Revamping of CSN BF2 hot blast stove no. 1

“…The refractory lining heating up curve must be carefully planned so as to reduce production losses, that is, as short as possible while preserving the equipment, thus preventing crack nucleation and propagation. 2,3 The temperature critical gradient D TC , the temperature difference between refractory lining hot and cold faces that starts crack propagation, was calculated from refractory material thermomechanical properties, 2-4 equation ( 1), and limited to 200uC…”

Metodologia para previsão da vida útil de âncoras refratárias aplicadas em fornos de reaquecimento

“…Estes fatores tornam extremamente necessária a previsão da vida útil das âncoras cerâmicas. Para se estudar a longevidade das âncoras cerâmicas em teto e paredes do revestimento refratário, é imprescindível recorrer a ensaios destrutivos e não destrutivos, e ao estudo de microestrutura, trincas e fraturas causadas pelas tensões termomecânicas [9][10][11].…”

“…A estimativa da sua possível vida útil passa pela avaliação criteriosa da qualidade e controle de conformidades destes materiais. As âncoras cerâmicas aplicadas em fornos de reaquecimento são um produto refratário aluminoso, prensado, quimicamente ligado e queimado das classes 60% e 70% Al 2 O 3 [9,11,13].…”