Cerâmica (Dec 2010)
The effect of microsilica and refractory cement content on the properties of andalusite based Low Cement Castables used in aluminum casthouse O efeito do teor de microsílica e de cimento refratário nas propriedades de LCCs usados em moldagem de alumínio
Abstract
The bonding system in low cement castables is achieved by the use of calcium aluminate cement, microsilica and reactive alumina. The lime/silica ratio critically impacts the liquid phase formation at high temperatures and subsequently the corrosion resistance and the mechanical and physical properties of the refractory. In the current study, the effects of microsilica and cement contents on the corrosion resistance and the physical and mechanical properties of Andalusite Low Cement Castables (LCCs) refractories were investigated. Alcoa Cup test was used to evaluate the corrosion resistance of the castables at 850 ºC and 1160 ºC. The study showed that an increase in the microsilica/cement ratio improves the physical and mechanical properties of the castable, but at the expense of the corrosion resistance. When a fixed amount of BaSO4 was added to the base refractory material, barium celsian along with glassy phase formation was observed to increase with the increase in the microsilica/cement ratio in the refractory. The presence of the glassy phases was noted to lower the positive effect of Ba-celsian formation on improving the corrosion resistance of the refractory. The observed results were validated using thermodynamic calculations which indicated that Ba-celsian phase was more resistant than Ca-anorthite for applications involving contact with molten aluminum.O sistema de ligantes em concretos de baixo cimento é produzido com o uso de cimento de aluminato de cálcio, microsílica e alumina reativa. A razão cálcia/sílica tem importância crucial na formação de fase líquida a altas temperaturas e posteriormente na resistência a corrosão e nas propriedades mecânicas e físicas do refratário. Neste trabalho foram investigados os efeitos do teor de microsílica e de cimento na resistência à corrosão e nas propriedades mecânicas e físicas de refratários de baixo teor de cimento Andalusita (LCC). O teste da Alcoa foi usado para avaliar a resistência à corrosão dos concretos a 850 ºC e 1160 ºC. O estudo mostrou que um aumento na razão microsílica/cimento melhora as propriedades mecânicas e físicas do concreto, mas às custas da resistência à corrosão. Quando um teor fixo de BaSO4 foi adicionado ao material refratário base, observou-se um aumento de barium celsian junto com a formação de uma fase vítrea com o aumento da razão microsílica/cimento no refratário. Foi observado que a presença de fases vítreas diminui o efeito positivo da formação Ba-celsian na melhora da corrosão à resistência do refratário. Os resultados observados foram validados por meio de cálculos termodinâmicos que indicaram que a fase Ba-celsian era mais resistente que a Ca-anortita para aplicações envolvendo contato com alumínio líquido.
Keywords
