Estudo comparativo da resistência ao dano por choque térmico em refratários para conjunto de porta ventos de alto-forno

Abstract

Indeck pela paciência, orientação, ensinamentos e suporte. Agradeço aos colegas da sala A13 e UAH pelo suporte, paciência, ensinamento e amizade. Agradeço aos colegas da CSN (especialmente Leocimar, Elton, Fusco e Tiago), da República DNA (especialmente Panda e Planta), Demar-EEL-USP (especialmente Bento, Beto, Chico Paiva), República Pé Na Jaka, República Hospício pelas conversas, conselhos, suporte e amizade. Agradeço aos amigos e colegas de Rio Preto, Mirassol, Itabira, Birmingham, Huntsville, Lorena, São Paulo e Volta Redonda. Especialmente Antônio Mauricio, Aljomar, Betina, Milad, Daniel, Meaghan, Rachel, Sara pela amizade, suporte e conselhos. Agradeço as famílias Cristante, Vechiato e Kummer pelo suporte, paciência e carinho. Especialmente Thales, Catharina, Siamar, Rebekah e José Roberto, que mesmo não estando presente ajudou na formação deste trabalho.Agradeço muito a todos os amigos, colegas e conhecidos que com certeza contribuíram de alguma forma para a realização deste trabalho.Agradeço à CAPES pela bolsa de estudos.Agradeço a USP, CSN e FACTE pelo suporte laboratorial e financeiro para realização deste trabalho.Palavras chave: Choque térmico. Concreto refratário comercial. Parâmetros de resistência ao dano por choque térmico. Propriedades termomecânicas.ABSTRACT CRISTANTE NETO, Â. Comparative study of the thermal shock damage resistance of refractories for blast furnace blowpipe. 2019. 108p. Dissertation (Master This work compares the thermomechanical properties of commercial castable refractories for blast furnace blowpipe application. Ten different compositions of commercial castable refractories with compositions of high alumina, high mullite, and high andalusite were characterized. In order to identify and quantify the composition and microstructure of the castables, X-ray fluorescence (XRF), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy with energy dispersive spectrum (SEM-EDS), bulk density, and apparent porosity were used. The thermomechanical characterization was performed through threepoint flexural strength, work of fracture through crack propagation in notched samples, dynamic elasticity modulus, Poisson ratio, and the calculation of the thermal expansion coefficient using the mix law. Cyclic thermal shocks at 1100°C were realized in order to characterize the materials under thermal shock damage environment followed by elasticity modulus, modulus of rupture, and SEM analysis. The parameters for thermal shock resistance (R e R´) and the parameters for thermal shock damage resistance (R´´´, R´´´´ e Rst) were calculated. The thermal shock cycling tests and the thermal shock resistance correlated and showed that all castables had crack nucleation after a thermal shock of 1100°C or higher. The thermal shock damage parameters and the SEM analysis correlate. Castable D1 showed high resistance to thermal shock damage and lower thermal conductivity, which are required properties for the blast-furnace blowpipe application. Thermal shock cycling tests performed on castables should therefore ...