Propriedades termo-mecânicas de concretos refratários ligados por sílica coloidal

Abstract

ResumoOs cimentos de aluminatos de cálcio (CAC) são os ligantes hidráulicos mais utilizados em concretos refratários. No entanto, a presença de CaO em sua composição pode limitar seu uso em elevadas temperaturas nos sistemas Al 2 O 3 -SiO 2 e Al 2 O 3 -MgO. Como importante alternativa ao uso do CAC, destaca-se a sílica coloidal, que proporciona, dentre outras vantagens, maior velocidade de secagem e reatividade ao sistema. Estudos anteriores dos autores deste trabalho indicaram que a adição de microssílica e alumina hidratável podem otimizar o desempenho de concretos contendo sílica coloidal como agente ligante. No entanto, investigações sobre esses sistemas em elevadas temperaturas de trabalho são escassas na literatura. Neste trabalho, o comportamento em diferentes temperaturas de sistemas contendo sílica coloidal foi avaliado quanto à retração linear após queima, porosidade aparente, resistência mecânica a frio e a quente. Como referência, foi utilizada uma formulação de concreto contendo cimento de aluminato de cálcio como agente ligante. Palavras-chave: concretos refratários, agentes ligantes, sílica coloidal, propriedades termo-mecânicas. Abstract Calcium aluminate cements (CAC) are the most used hydraulic binders in refractory castables. However the presence of CaO in the castable composition reduces the refractoriness in the Al

Investigation of the Raw Materials From the Precision Casting Process for Viability Evaluation of Recycling the Generated Ceramic Shell Waste

“…The aluminosilicates showed values below 1 m²•g -1 of surface area, and the electrofused silica showed an intermediate value to the zirconium flour and sand. According to Ismael et al (2007), colloidal silica may present around 220 m²•g -1 , considered as the component with larger surface area in the ceramic shell. The ground CSW showed specific mass of 2.9284 g•cm -3 , as this result ends up being an average that represents the percentages used of each raw material in its composition.…”

“…Colloidal silica is one of the main components and it is essential in the formulation of the ceramic shell, acting as a cementing material. This constituent is nothing more than a solution of amorphous silica dispersed in water (silica content around 30%), with particle sizes that vary from 0.001 to 1 µm, and results in a high surface area/volume ratio (ISMAEL et al, 2007). Its production is usually carried out in aqueous solutions of sodium silicate with ion exchange resins.…”

Seleção de concretos refratários densos antierosivos para unidades de craqueamento catalítico fluidizado de petróleo

“…Esta constatação mostra que este requisito está baseado na experiência com a utilização de produtos convencionais e que, por isso, a utilização de concretos de baixo teor de cimento e até mesmo sem cimento, contendo outros tipos de agentes ligantes, que poderiam ser muito promissores no desenvolvimento de produtos para a indústria petroquímica, teriam o seu emprego restringido. Um bom exemplo é a sílica coloidal que, por proporcionar maior facilidade de secagem e aumento da sinterabilidade, apresenta-se como uma alternativa promissora para a substituição do cimento de aluminato de cálcio nestas aplicações, principalmente se houver necessidade de processamento de cargas ácidas que reagiriam com o aluminato de cálcio [11][12][13][14][15]. Com relação aos valores de temperatura máxima de utilização para os concretos antierosivos (Tabela II), verifica-se que estes são extremamente elevados em relação às de operação de uma unidade de craqueamento catalítico, que não ultrapassa 900 o C [3].…”

Resistência à erosão de concretos refratários de alta alumina nanoligados

“…Uma outra possibilidade de uso de agentes ligantes alternativos é a combinação de sílica coloidal e alumina hidratável, o que gera sistemas com reduzida porosidade e elevados valores de resistência mecânica a verde [5]. Um aspecto importante da sílica coloidal é que devido ao tamanho nanométrico de suas partículas, a elevada área superficial resultante, aumenta a reatividade do sistema e proporciona um considerável progresso no desenvolvimento de resistência mecânica com o aumento da temperatura de queima [9][10]. Considerando que este efeito esteja relacionado a uma maior força de ligação entre as partículas da matriz do concreto refratário, proporcionada pela elevada sinterabilidade do sistema, é provável que a resistência à erosão também seja melhorada pela utilização da sílica coloidal como agente ligante.…”