Influence of Microsilica Content on the Slag Resistance of Castables Containing Porous Corundum–Spinel Aggregates

Abstract

Corrosion of five corundum-spinel castables containing the same porous aggregates and different matrices by converter slag (C/S 5 3) was conducted using the static crucible test through the counting pixels method, XRD, SEM, EDAX, and so on. It was found that the corrosion and penetration resistance depend on the microsilica content. Microsilica content strongly affects liquid phase formation in the matrix, changes the porosity, pore size distribution of matrix, and viscosity of slag penetrated, and thus affects its corrosion and penetration resistance. Increasing microsilica, decreasing the porosity, or increasing the viscosity of the penetrating slag improves, whereas increasing the pore size or liquid content reduces the penetration and corrosion resistance. The penetration resistance increased abruptly with an increase of the microsilica content from 0.65 to 1.95 wt%, but changed slightly with increase of the microsilica content from 1.95 to 3.90 wt%. The corrosion resistance increased with an increase of the microsilica content from 0 to 2.60 wt%, but slightly decreased with a further increase of the microsilica content to 3.90 wt%. 1.95-2.60 wt% microsilica leads to a compromise between low corrosion and low penetration.

Preparation and characterization of porous MgO–Al2O3 refractory aggregates using an in-situ decomposition pore-forming technique

“…MgO-Al 2 O 3 refractories are widely used as working linings of high temperature vessels, e.g., periclase-spinel refractories for cement rotary kilns and corundum-spinel refractories for steel ladles [1][2][3][4][5][6]. However, the shell temperature at the external surface of the vessels could exceed 300-400 1C in service leading to severe heat loss because these MgO-Al 2 O 3 refractories are manufactured by using dense aggregates as main raw materials.…”

Artigo revisão - A relação entre a corrosão e a microestrutura: a chave para o desenvolvimento de concretos refratários espinelizados de alto desempenho

“…Mori e colaboradores [33] afirmam que em concretos espinelizados, o aprisionamento de alguns íons deletérios, como Fe e Mn provenientes da escória, nas vacâncias presentes na estrutura cristalina do espinélio resulta no enriquecimento da escória em sílica, aumentando sua viscosidade e cessando a infiltração. De forma similar, Yan e colaboradores [34] concluíram que a presença de líquido rico em sílica na própria estrutura do refratário também é benéfica no sentido de aumentar a viscosidade da escória, resultando em menores índices de penetração, como pode ser observado na Fig. 9.…”

“…10 ilustra de forma comparativa os dois casos. Na micrografia (a) nota-se a presença de uma camada intermediária (nesse caso, uma fase de aluminato de cálcio -o CA 6 -que se formou na borda do agregado de alumina Figura 9: Índice de penetração de escória em função do teor de microsílica em concretos de alta alumina [34].…”

“…[ Figure 9: Slag penetration index as a function of the microsilica content in high-alumina castables [34].] quando este foi atacado por uma escória rica em CaO) na interface entre o agregado e o líquido [45], indicando um processo de reação incongruente, enquanto na Fig.…”

“…Além disso, sabe-se que a adição de pequenas quantidades de microsílica em concretos espinelizados é benéfica, uma vez que sua dissolução pela escória leva ao aumento no teor de sílica do líquido, aumentando sua viscosidade e dificultando a sua penetração [34]. Outro aspecto relevante detectado por Yilmaz [86] indica que, para um mesmo teor de sílica, concretos espinelizados in situ apresentaram melhor resistência à corrosão quando comparados aos concretos contendo espinélio pré-formado.…”