Resumo em Português:

Este trabalho apresenta resultados sobre durabilidade de artefatos cerâmicos vermelhos incorporados com resíduo de granito, produzidos no pólo cerâmico de Campos dos Goytacazes-RJ. Inicialmente, para avaliação e análise do desempenho dos cerâmicos, são apresentados resultados da caracterização da massa argilosa e do resíduo de granito e, também, os efeitos da degradação do cerâmico obtido com a adição do resíduo de granito na massa argilosa. A massa argilosa foi coletada numa Indústria Cerâmica da região de Campos dos Goytacazes, RJ, e o rejeito é oriundo da região de Cachoeiro de Itapemirim, ES. As misturas foram feitas adicionando-se 0%, 5% e 10% de rejeito, em peso, até homogeneização da massa argilosa para posterior obtenção de corpos de prova prismáticos. Os corpos de prova foram submetidos a secagem e queima a 500 °C, 700 °C e 900 °C. De um lote de amostras foram obtidas as propriedades tecnológicas. Em outro lote, as amostras foram levadas ao equipamento de degradação e a ciclos de umidade para promover a alteração do cerâmico. Foram consideradas até 1500 h de lixiviação contínua no equipamento, e 50 e 150 de ciclos de umidade. Através da microscopia eletrônica de varredura foram observadas as modificações na microestrutura do material antes e depois da degradação. Os resultados mostram que certa quantidade de incorporação de resíduo tem influência considerável na evolução da degradação. Além disto, são notadas maiores resistências à degradação no material incorporado.

Resumo em Inglês:

This paper shows results obtained from durability tests on red ceramic bodies incorporated with granite waste, aiming to assess the long time behavior of the ceramic materials produced in Campos of Goytacazes, RJ. Results from characterization of the ceramic raw material are shown to clarify the influence on the degradation (weathering) process as well as the influence of the granite waste content. The raw material was obtained from a ceramic industry in Campos dos Goytacazes, RJ, and the granite waste by-product is from a decorative rock industry in Cachoeiro do Itapemirim, ES. Mixing was obtained using 0%, 5% and 10% of waste, in weight, homogenized and molded in prismatic specimens. These specimens were led to dry and fired at 500 °C, 700 °C and 900 °C, in an oven. Two lots of samples were separated, being the first one used to the assessment of technological properties and the other to perform the weathering tests. In the lixiviation equipment, the samples were tested for 1500 h with intervals of 50 to 150 cycles for allowing them to dry and to soak. Changes in microstructure of the samples were observed after the weathering tests using scanning electron microscope. The results have shown that the granite waste incorporation in the raw material dramatically changes the weathering process.

Resumo em Português:

Este trabalho tem como objetivo caracterizar a argila de Toritama, estado de Pernambuco, na sua forma "in natura" após ativação térmica a 500 °C visando sua utilização na remoção de Cd2+. A argila "in natura" foi caracterizada por meio de espectrometria de raios X por energia dispersiva (EDX), difração de raios X e análise textural usando adsorção física de nitrogênio (BET). As argilas ativadas termicamente (100, 200, 300, 400 e 500 °C) foram caracterizadas por difração de raios X. A argila ativada termicamente a 500 °C foi caracterizada por EDX e BET. A remoção do Cd2+ pela argila ativada termicamente foi realizada em sistema de banho finito. O tratamento térmico modificou levemente a área, como mostrou a análise de área de superfície específica, mas não modificou a distribuição de diâmetro de poros. Os dados experimentais para o sistema de banho finito se ajustaram aos modelos estudados, Langmuir e Freundlich; no entanto, o modelo de Freundlich foi mais satisfatório. O processo de remoção de cádmio em sistema de banho finito pela argila de Toritama ativada termicamente a 500 °C só atinge o equilíbrio depois de 120 min e apresenta um percentual de cerca de 86,8% de remoção de cádmio.

Resumo em Inglês:

The purpose of this study is to characterize the clay of Toritama (Pernambuco, Brazil), in its form "in nature", and also after thermal activation at 500 °C, aiming its use in the removal of Cd2+. The clay "in nature" was characterized byg X-ray spectrometry by dispersive energy (EDX), X-ray diffraction (XRD), and surface area measurement by physical adsorption of nitrogen (BET). The thermally activated clay (100, 200, 300, 400 e 500 °C) was characterized by XRD. The thermally activated clay (500 °C) was characterized by EDX and surface area measurement (BET). The removal of Cd2+ by the thermally activated clay was carried out in a finite bath system. The thermal treatment of the clays slightly modified their area but did not change the pore diameters distribution. The experimental data for the finite bath system could be adjusted to both the studied adsorption isotherm models, Langmuir and Freundlich. However the Freundlich model was more satisfactory. The process of cadmium removal, in finite bath system, for thermally activated clay (500 °C) reaches the equilibrium after 120 min and presents about 86.8 % of cadmium removal.

Resumo em Português:

O concreto material de construção mais amplamente utilizado está constantemente evoluindo. Nos últimos anos, muitas pesquisas têm sido desenvolvidas e a busca por materiais com desempenho mecânico e de durabilidade cada vez maiores tem sido o alvo dos pesquisadores da tecnologia dos concretos. Tais materiais permitem que os projetistas e arquitetos o usem eficientemente em edifícios altos, além de serem esteticamente mais interessantes. Para tanto, concretos obtidos a partir da engenharia de microestrutura são necessários. Por serem compósitos constituídos de partículas com granulometria fina (tamanho máximo < 4750 μm) e uma baixa relação água/cimento, esses concretos apresentam matrizes densas obtidas a partir da otimização do empacotamento dos materiais granulares, enquanto a trabalhabilidade adequada é obtida com a dispersão das partículas promovida pela incorporação de aditivos químicos à mistura. Além disso, utilizam adições minerais que são, na grande maioria, subprodutos industriais, resultando em um grande benefício ambiental: reciclagem de resíduos industriais, redução de emissões poluidoras durante a produção do cimento, preservação de matérias-primas e economia de energia. Assim, no presente artigo, uma revisão sobre os conceitos de dispersão e empacotamento de partículas foi realizada, direcionando-se para os concretos especiais aplicados na construção civil.

Resumo em Inglês:

Concrete, the most widely used construction material, is constantly developing. During the recent years, several researches have been carried out and the search for materials with higher mechanical and durability performance has been the objective of the concrete technology area. These materials allow designers and the architects to use them efficiently in high slender and innovative buildings. Therefore, in order to attain this target, microstructural engineering is required. Being composites constituted of fine size distribution particles (maximum size < 4750 μm) and low water/cement ratio, these concretes present dense matrix by packing optimization of the granular materials, whereas the suitable workability is the result of particle dispersion promoted by adding chemical admixtures to the mixture. Moreover, they incorporate mineral additives which are, mostly, industrial by-products, resulting in a great environmental benefit: industrial residues recycling, pollutant emissions reduction during cement production, raw materials preservation and energy saving. Thus, in present paper, a review related to the concepts of particle dispersion and packing was carried out, addressed for special concretes applied in the civil engineering field.

Resumo em Português:

Uma alumina de transição capaz de formar fases hidratadas em água tem sido utilizada como ligante hidráulico alternativo para concretos refratários. Entretanto, têm-se observado que a secagem de concretos preparados com este ligante é normalmente mais lenta do que no caso de composições contendo cimento. Essa característica pode favorecer a pressurização do vapor de água gerado no interior do concreto durante a secagem, podendo culminar na explosão do revestimento refratário. O presente trabalho teve como objetivo relacionar o tipo de aditivo utilizado no processamento de concretos refratários com seu comportamento de secagem e resistência mecânica, por meio da atuação do aditivo na dispersão da matriz do concreto e no mecanismo de hidratação do ligante. Embora a dispersão das partículas do ligante mostre-se primordial no desenvolvimento das fases hidratadas, o total recobrimento da superfície das partículas pelo aditivo ácido cítrico desfavoreceu a hidratação gerando defeitos nos corpos e comprometendo a sua aplicação. Por outro lado, os aditivos poliméricos foram apontados como os mais efetivos para conciliar dispersão e desenvolvimento de fases hidratadas com conseqüente ganho de resistência mecânica.

Resumo em Inglês:

A reactive alumina able of forming hydrated phases in water has been used as an alternative hydraulic binder in refractory castables. However, it has been observed that the drying of these materials is usually slower comparing to cement containing compositions. Due to reduction of the permeability, this aspect increases the difficult of the vapor migration and can promote water vapor pressurization inside the structure and, eventually, explosion of refractories. Additives usually used in refractory castables, in order to promote matrix dispersion, are shown to affect the hydratable alumina hydration mechanism. The dispersion of binder particles presents a main role in the development of hydratable phases but the coating of the particles surfaces by the additive inhibits the hydration. Comb-like chain additives were indicated in order to match dispersion and hydration of castables containing hydratable alumina as a binder.

Resumo em Português:

Este trabalho visa a preparação, caracterização e estudo da adsorção de íons sulfato em óxido de zircônio hidratado preparado pelos métodos da precipitação convencional e da precipitação em solução homogênea. Os materiais obtidos foram caracterizados por difração de raios X, análise termogravimétrica, microscopia eletrônica de varredura e análise de área superficial específica pelo método BET. Através da constante Q0, relacionada com a capacidade de adsorção máxima, observou-se que o ZrO2.nH2O/PSH possui maior capacidade de adsorção para íons sulfato que o ZrO2.nH2O/PC. Pelos resultados de ΔG, observou-se que os íons sulfato foram adsorvidos através de reações energeticamente favoráveis para toda a faixa de concentração estudada.

Resumo em Inglês:

This work reports the preparation, characterization and adsorption study of sulfate on hydrous zirconium oxides prepared by conventional and homogeneous solution precipitation methods. The materials prepared were characterized by X-ray diffraction, thermogravimetric analysis, scanning electron microscopy and surface area measurements. Through the Q0 constant, related with the capacity of maximum adsorption, it was observed that the ZrO2.nH2O/PSH presented better adsorption capacity than ZrO2.nH2O/PC. By results of ΔG, it was observed that sulfate ions had been adsorbed through favorable reactions for all studied concentration ranges.

Resumo em Português:

As células a combustível de óxido sólido (SOFC) são dispositivos capazes de gerar energia elétrica com alta eficiência e baixa emissão de poluentes. As altas temperaturas de operação dessas células (600 a 1000 °C) são benéficas no sentido de possibilitar a reforma in situ do combustível utilizado, bem como sua aplicação em sistemas de co-geração de energia, aumentando sua eficiência teórica total que pode chegar entre 80 e 85%. Entretanto, essas altas temperaturas, o contato direto entre materiais de constituições químicas diferentes e a utilização de gases redutores e oxidantes, são alguns dos fatores que impõem severas restrições aos materiais usados na preparação de seus principais componentes. O presente artigo tem como objetivo revisar o desenvolvimento do estado da arte, com relação aos materiais de ânodo, cátodo, eletrólito, interconectores e selantes, usados em SOFCs. Os requisitos necessários para o bom funcionamento de cada componente e os materiais que melhor se adequam aos mesmos são descritos. As vantagens e desvantagens dos principais materiais encontrados na literatura são também comentadas e comparadas.

Resumo em Inglês:

Solid oxide fuel cells (SOFC) are devices capable to generate electricity with high efficiency and low emission of pollutants. The high operation temperatures of these batteries (600 to 1000 °C) are advantageous, making possible the reform of the fuel used in situ as well as its application in systems for cogeneration of energy, increasing its total efficiency up to values between 80 and 85%. However, these high temperatures require severe restrictions on the materials used in the preparation of their main components. This paper aims to review the state of the art of the developed material as anode material, cathode, electrolyte, interconnects and seals, to be used in SOFCs. The requirements for a good operation of each component and the materials that best fit their specific need are described. The advantages and disadvantages of the main materials found in the literature are discussed and compared.

Resumo em Português:

Neste trabalho, apresenta-se o estudo experimental em escala laboratorial e industrial da incorporação de resíduo do tratamento de Drenagem Ácida de Mina (DAM) na formulação de massa de cerâmica vermelha, com substituição parcial das argilas. Foram realizados algumas análises e ensaios nas amostras dos blocos cerâmicos: análise dilatométrica a verde, absorção de água, resistência à compressão, eflorescência de sais solúveis e emissões atmosféricas (MP e SOx). Os resultados das análises nos corpos de prova ensaiados indicam aumento de resistência a compressão. Os ensaios de eflorescência de sais solúveis indicam maior intensidade de cristalização de sais solúveis na superfície dos corpos de prova e blocos cerâmicos à medida que se aumenta o percentual de resíduo. As análises realizadas nos blocos cerâmicos ensaiados em escala industrial, recomendam uma proporção de até 2,5% de resíduo na massa cerâmica.

Resumo em Inglês:

An experimental laboratory and industry scale study of the incorporation of residue from Acid Drainage Mine (ADM) in the ceramics mass, with partial substitution of clays, is presented. Some analyses and assays of the ceramic blocks were been carried out: dilatometry, water absorption, compressive strength, efflorescence and emissions (MP and SOx). The results show an increase of compressive strength. The efflorescence assays indicate greater intensity of crystallization of soluble salts in the surface of the ceramic blocks for increasing residue content. The analyses in the ceramic blocks in industrial scale recommend a ratio of up to 2.5% of waste in bulk ceramics.

Resumo em Português:

Os tijolos refratários queimados de magnésia-cromita são os produtos padrões para emprego no revestimento de fornos na indústria de chumbo, onde o curto tempo de vida desses refratários é um grande problema. Amostras de tijolos de magnésia-cromita sinterizados, utilizados em um forno rotativo de redução de chumbo secundário, mostraram fissuras paralelas à face quente indicando que o desgaste do revestimento ocorreu por termoclase estrutural. As regiões de interface refratário-escória e de infiltração foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de energia dispersiva, e difração de raios X. O teste de corrosão pelo método estático foi feito para avaliar a influência do ataque por escória. Os resultados mostraram que a termoclase estrutural foi devido a forte infiltração do chumbo, proveniente dos componentes do forno (chumbo metálico e sulfeto de chumbo), na microestrutura do refratário durante o processo de redução, e que, a infiltração da escória teve pouca contribuição devido a boa resistência dos refratários de magnésia-cromita a escórias ricas em FeO.

Resumo em Inglês:

Burned magnesia-chromite bricks are the standard product for the lining of furnaces in lead industry, where the short service life is a great problem. Used sintered magnesia-chromite brick sample from short rotary furnace lining, sent by a secondary lead manufacturer, showed parallel cracks to the hot face due to structural spalling damage. The refractory infiltrated region and slag interface were analyzed using a scanning electron microscope with an energy dispersive spectroscopy analyzer, and X-ray diffraction powder analysis. Crucible corrosion test was performed to evaluate the influence of slag attack. The results showed that the structural spalling was due to strong Pb-infiltration of the refractory microstructure by bath components of the furnace (metallic lead and lead sulphite) during the reduction process and that the slag infiltration had little contribution due to the good resistance of the magnesia-chromite bricks to FeO rich slag attack.

Resumo em Português:

Este trabalho é parte de um projeto de desenvolvimento de filtros cerâmicos para a remoção de material particulado disperso em correntes gasosas em temperaturas elevadas. Os filtros cerâmicos utilizados para esta finalidade devem apresentar elevada porosidade aliada a uma distribuição homogênea de poros interconectados, resultando em estrutura permeável e com boa resistência mecânica e eficiência de coleta. Uma rota de processamento recentemente desenvolvida é utilizada para o processamento das peças, já que permite a obtenção de todas as características requeridas para uma filtração eficiente. Nesta técnica, os materiais porosos são processados a partir da incorporação de espumas aquosas em uma suspensão cerâmica de alumina e consolidados a partir da adição de cimento aluminoso. Comparado com outras rotas de processamento, este processo é mais atrativo, pois permite a fabricação de peças com geometrias complexas, economicamente viáveis e sem utilização de aditivos tóxicos. O objetivo deste trabalho foi otimizar a composição cerâmica de modo a atender aos requisitos de permeabilidade do filtro, tendo como base sua operação econômica em temperaturas elevadas em processos como incineração de resíduos, produção de cimento ou queima de biomassa em caldeiras em plantas químicas.

Resumo em Inglês:

This work is part of a Brazilian project to develop ceramic filters to treat flue gases from cement plants, biomass boilers and waste incinerators. Ceramic filters used for these purposes must present high porosity, homogeneous porous distribution (interconnected) to result in bodies with high mechanical strength, permeability and collection efficiency for fine particles. A method recently developed has been used for the filters processing. In this new processing route, the porous samples were prepared through the incorporation of aqueous foams into alumina-based suspensions. Compared to other techniques, this process seems to be an attractive and cost effective solution for fabricating complex shaped bodies, without toxic admixtures. The procedure to establish the required features of the filtering membrane for a desired flow condition is described, as well as the experimental work to produce and select the ceramic membranes with such requirements.

Resumo em Português:

Pós nanométricos de ferritas de níquel dopadas com cromo foram sintetizados por reação de combustão em forno de microondas. A influência da concentração de Cr3+ nas proporções de x = 0; 0,5 e 1 no sistema NiCr xFe2-xO4 foi investigada. Os pós foram preparados de acordo com o conceito da química dos propelentes e aquecidos em forno microondas com potência 980 W. Os pós sintetizados foram caracterizados por difratometria de raios X, adsorção de nitrogênio (método BET), microscopia eletrônica de varredura, picnometria de hélio e medidas magnéticas. Os resultados mostraram que foi possível obter nanopós de ferritas de níquel dopadas com cromo e que a elevação da concentração de cromo causou um aumento no tamanho de partículas (15 nm para 55 nm) e redução nos parâmetros magnéticos.

Resumo em Inglês:

Chromium-doped nickel nanoferrite powder was prepared by combustion reaction, using microwave energy as the external heating source, and the influence of the Cr3+concentration on the NiCr xFe2-xO4 system was investigated. The powder, which was prepared according to the concept of propellant chemistry, was heated in a microwave oven under a power of 980 W. The resulting material was characterized by XRD, BET, SEM, helium picnometry and magnetic measurements. The results indicate that it was possible to obtain chromium-doped nickel ferrite nanopowders and that raising the chromium concentration caused an increase in particle size (from 15 nm to 55 nm), and a reduction in the magnetic parameters.

Resumo em Português:

Foi feito um programa experimental direcionado para estabelecer propriedades físicas e mecânicas como referências básicas de telhas de terrazzo de peças de mármore pré-moldadas disponíveis comercialmente e para investigar os efeitos de vários parâmetros de processo de fabricação nessas propriedades. A resistência transversal, a densidade, a absorção de água e a resistência ao desgaste foram medidas em função da pressão de moldagem e do tempo de residência do molde de um projeto de mistura padrão. Um teste simples de índice de desgaste de superfície foi desenvolvido e aplicado na comparação de telhas de terrazzo pré-moldadas com pedras de telhas naturais de referência. As recomendações para a melhoria das especificações existentes e o desenvolvimento de medidas para controle de qualidade são apresentadas.

Resumo em Inglês:

A targeted experimental program was carried out to establish basic reference physical and mechanical properties of commercially available pre-cast marble chip terrazzo tiles and to investigate the effects of varying manufacturing process parameters on those properties. The transverse strength, density, water absorption, and abrasion resistance were measured as a function of casting pressure and residence time in the casting mold for a standard mix design. A simple surface abrasion index test was developed and applied comparing pre-cast terrazzo tiles with reference natural tiling stones. Recommendations for improving existing specifications and developing quality control measures are presented.

Resumo em Português:

Propriedades ópticas e estruturais de filmes finos de SnO2, depositados sobre substratos de quartzo, são apresentadas. Os filmes são preparados pela técnica de molhamento via sol-gel. Uma avaliação das propriedades eletrônicas do cristal (bulk) e das superfícies (110) e (101) do material é também efetuada, através de cálculos baseados em um método mecânico-quântico que utiliza a Teoria do Funcional da Densidade (DFT) em conjunto com o funcional hibrido B3LYP. A borda fundamental de absorção, obtida experimentalmente, é então comparada com os diagramas de bandas de energia do bulk e superfícies (110) e (101), calculadas.

Resumo em Inglês:

Optical and structural properties of SnO2 thin films, deposited on quartz substrates, are presented. Films are prepared by the sol-gel-dip-coating technique. An evaluation of the electronic properties of bulk and surfaces (110) and (101) of the material is also carried out, through calculation based on a quantum-mechanical method using the Density Functional Theory (DFT) in conjunction with the hybrid functional B3LYP. The absorption fundamental edge, experimentally obtained, is compared to the calculated band energy diagram of bulk and surfaces (110) and (101).

Resumo em Português:

São apresentados os resultados de sinterização de filmes espessos de BaTi0,85Zr0,15O3 (BTZ15), depositados pela técnica de eletroforese, utilizando como fonte de calor um laser de CO2. A montagem experimental foi otimizada de modo a permitir a sinterização de filmes com dimensões de até 70 mm de comprimento por 10mm de largura e espessuras variáveis. Os processos térmicos envolvidos durante a varredura contínua a laser atuaram de modo similar à sinterização em duas etapas. Os tempos de patamares em cada etapa foram dependentes da velocidade e do número de varreduras. A temperatura máxima que se pode atingir no filme espesso, durante cada varredura e para uma potência nominal do laser fixa, foi correlacionada com a densidade relativa. Após sinterizados, os filmes apresentaram homogeneidade microestrutural e uma porosidade aparente de ~7%.

Resumo em Inglês:

The results for sintering of BaTi0.85Zr0.15O3 (BTZ15) thick films, deposited by electrophoresis, using as heat source a CO2 laser are presented. The characteristics of the experimental apparatus were optimized in such a way as to allow the sintering of thick films whose dimensions were up to 70 mm in length, 10 mm in width and variable thicknesses. The related thermal process during the continuous laser scanning acted in a similar way as a two-step sintering. The step times in each stage were dependent on the speed and scan number. The maximum temperature that can be achieved in the thick film, during each scanning, and for a fixed rated laser power, was correlated with the relative density. After sintering the films presented a microstructural homogeneity and an apparent porosity of ~7%.

Resumo em Português:

O estudo do ciclo de queima de materiais cerâmicos tradicionais é de grande interesse industrial, visto que são processos que utilizam grande quantidade de energia. Com um ciclo de queima adequado é possível obter um produto de melhor qualidade e com menor consumo de energia térmica, aumentando a produtividade e diminuindo os custos de produção. No Brasil, atualmente, a maioria dos ciclos de queima dos produtos da cerâmica estrutural tem duração em torno de 24 h, sendo normal, em alguns casos, ciclos que chegam a durar mais de 30 h. A inclusão de ciclos de queima mais curtos é atualmente o mais importante processo de inovação em estudo para otimização do processo de queima da indústria de cerâmica estrutural. Este trabalho faz um estudo comparativo das propriedades tecnológicas de materiais cerâmicos de base argilosa queimados por um ciclo de queima tradicional (queima lenta) e um ciclo de queima rápida. Foram utilizadas neste trabalho matérias-primas argilosas procedentes de indústrias de cerâmica estrutural. As taxas de queima utilizadas foram de 1 °C/min (ciclo lento) e 20 °C/min (ciclo rápido) e as temperaturas máximas para as duas taxas de queima foram de 850 °C, 950 °C e 1050 °C. Os resultados obtidos possibilitam uma melhor compreensão dos efeitos do ciclo de queima nas propriedades tecnológicas dos produtos da cerâmica estrutural, permitindo incluir ciclos de queima rápida dependendo das características iniciais das materiais-primas e do processamento utilizado.

Resumo em Inglês:

In industrial processes that use high temperatures, greater fire great can reduce the cost of production and increase productivity. The use of faster and more efficient fire cycles has been little investigated by the structural ceramic industry in Brazil. As clay materials are submitted to high temperatures, pores are sealed by mass transport mechanisms and a series of thermally activated processes involving the initial constituents. The reactions that take place during firing depend on the nature and composition of the clay materials used. The firing cycle must be tuned to assure the technological performance required for each product, but at the same time minimize the consumption of energy. Samples were pressed under 25 MPa, dried and fired in an electric furnace. The heating rates selected were 2 °C/min (slow cycle) and 20 °C/min (fast firing). The holding time at the sintering temperatures (950 °C and 1050 °C) were null. This paper presents for the first time the use of a fast fire rate for raw materials using a traditional slow cycle and fast cycle were tested from physical and mechanical properties of the burned pieces were measured, with emphasis on water absorption and linear shrinkage tests. Microstructural analysis was performed using X-ray diffraction. The results show that is possible to obtain products with equivalent water absorption values and in enhanced mechanic properties when is used the fast firing.

Resumo em Português:

A aplicação de concretos refratários é um processo em constante evolução e apresenta uma forte dependência dos avanços dos conhecimentos sobre os ligantes hidráulicos. Os cimentos de aluminato de cálcio constituem os agentes ligantes mais utilizados em concretos refratários, devido principalmente a sua disponibilidade, custo e capacidade de conferir alta resistência mecânica a verde. No entanto, a perda das ligações hidráulicas nestes materiais prejudica o seu desempenho a temperaturas intermediárias (500 a 1000 °C). Neste trabalho, as propriedades de concretos refratários foram avaliadas nesta faixa de temperatura, tendo como variável o tipo de dispersante utilizado uma vez que eles atuam no processo de hidratação de ligantes. Foi verificado que o efeito da atuação do dispersante é um dos fatores que determina o tipo de hidrato formado, que por sua vez influencia as propriedades de concretos. O aditivo que favoreceu a dispersão do concreto e menor consumo de água levou a formação de hidratos termicamente mais estáveis. Isso contribuiu para aumentar a resistência mecânica em temperaturas intermediárias e influenciou o comportamento termomecânico do concreto em alta temperatura.

Resumo em Inglês:

A growing demand for refractory castables with specific behavior has been inducing a continuous technological evolution, where one of the most important aspects is related to the hydraulic binders. The high alumina cements are the most important hydraulically setting agents used for bonding castables, mainly because they develop high strength within 6-24 h of placement. However, conventional castables show a characteristic drop in the mechanical strength in the 500 to 1000 °C temperature range, when the hydraulic bond is lost due to the dehydration process. In this work, the influence of dispersants in the refractory castables properties was evaluated as a function of firing temperature. It was verified that the hydrate type formed during the curing process depends on the dispersant used and defines the properties of castables. The additive that favored the dispersion of castable and decreased the water consumption resulted hydrates thermally more stable. This contributed to increase the mechanical strength at intermediate temperatures and it also influenced the thermomechanical behavior of castable at high temperature.

Resumo em Português:

Nos últimos anos, a produção mundial de alumínio tem aumentado e para as empresas continuarem competitivas torna-se necessário que a média do custo de produção do metal seja reduzida. Uma das alternativas é aumentar a vida útil dos refratários usados em fornos de cozimento de anodo, bem como a sua capacidade de produção. Ambas estratégias podem resultar em maior qualidade do anodo e redução no custo de manutenção do forno. O presente trabalho tem por objetivo apresentar a caracterização termo-mecânica dos tijolos refratários utilizados em fornos de cozimento de anodo e a resistência destes materiais ao ataque químico. Os resultados indicam que a escolha da composição mais adequada depende de uma análise sistêmica das propriedades a alta temperatura, da resistência química e das práticas operacionais do forno.

Resumo em Inglês:

In the latest years, the worldwide production of aluminum is increasing and for the companies to keep their competitiveness it is necessary to reduce the average cost of the metal production. One of the alternatives is to increase the refractories working life used in anode baking furnaces and their production capacity. Both strategies may result in a higher anode quality and reduction of the furnace maintenance costs. This paper aims to present the thermo-mechanical characterization of the refractory bricks used in anode baking furnaces and their resistance to chemical attack. The results indicated that the selection of the most suitable composition depends on a systemic analysis involving the high temperature properties, chemical resistance and the operational practices of the furnace.