Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 resumo.pdf: 33365 bytes, checksum: c0d79b06b712dd7d33a99ff2c405578a (MD5) Previous issue date: 2013-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The silica refractory is nowadays one of the most used linings in the world due to its excellent cost/benefit ratio. The silica sand is available in abundance in the market for use as a raw material for production of ordinary applications refractories, and this does not encourage the search for new usages of its wastes. However, in some industrial sectors where the natural raw materials are used, it has been noticed an increased difficulty to find materials with adequate purity grades to its applications. Furthermore, most of the productive sector is looking for alternatives to reduce the generation of industrial wastes that must be disposed in specific landfills. In this study one aimed to evaluate the potential use of a waste from the synthesis of SiO2 refractory for the application with Alkaline Sodium Silicate and Silica Refractory Paste. This paste is utilized as lining for Ingots and Pouring Ladles in the Foundry Process. This proposal is supported by the demand of Tupy S/A to recover that waste. This company is totally committed to the environment care of your productive processes, always aiming the reduction of wastes generation and its discard. In this proposal it was considered an initial processing stage to partially remove the excess iron present in the wastes that is deleterious to the silica lining. The refractories were produced making waste additions up to 100% in weight. The obtained refractories characterizations, as well as each process step efficiency evaluation, were done through techniques like thermal analysis, X-ray diffraction analysis, grain size distribution curves and ambient temperature compression strength measurements. The results showed good performance with the addition of silica waste, especially a significant increase in ambient temperature compression strength; provided by incorporation of the waste with higher amount of grain small, medium and large. The economic viability of the economy is considerable and preservation of raw materials, conventional silica sand, and the reuse of waste silica mix, avoiding disposal at a landfill. / O refratário de sílica é hoje um dos revestimentos mais utilizados no mundo pelo seu excelente custo/benefício. A areia de sílica como matéria prima para a obtenção de refratários de uso convencional está disponível no mercado em abundância, o que não incentiva a busca por alternativas para a reutilização de seus resíduos. Entretanto, em diversos setores industriais onde matérias primas naturais são utilizadas tem notado o aumento na dificuldade de obtenção de materiais com grau de pureza adequado a suas aplicações. Além disso, todo o setor produtivo tem buscado por alternativas para redução da geração de resíduos industriais a serem descartados em aterros específicos. O presente trabalho busca avaliar o potencial do uso de um resíduo refratário na síntese de refratário de SiO2 para aplicação com Massa Refratária de Silica e Silicato de Sódio Alcalino (MRSNA) para revestimentos de lingoteiras e panelas de vazamento utilizados no processo de Fundição. Esta proposta está baseada na necessidade da reutilização desse resíduo pela empresa Tupy S. A. Esta empresa tem como premissa a constante preocupação ambiental nos seus processos produtivos, buscando sempre a redução da geração de resíduos ou descarte destes. Para o desenvolvimento desta proposta foi considerada inicialmente uma etapa de beneficiamento para a remoção parcial do excesso de ferro presente no resíduo que é um contaminante para o revestimento de sílica. Os refratários foram produzidos considerados adições de resíduos em teores em peso de resíduo de até 100%. Para a caracterização dos refratários obtidos, assim como para avaliação da eficiência das diferentes etapas de processamento foram utilizadas ferramentas como análise térmica, difratometria de raios-X, construção de curvas de distruibuição granulométrica e medidas de resistência à compressão a tempertura ambiente. Os resultados mostraram um bom desempenho com a adição do resíduo de sílica, especialmente um aumento significativo na resistência à compressão à temperatura ambiente; proporcionado por uma curva de distribuição granulométrica heterogênea (grãos pequenos, médios e grandes). A viabilidade econômica é considerável pela economia e preservação da matéria prima, areia de sílica convencional, e pela reutilização do resíduo de sílica mix, evitando o seu descarte em aterro industrial.

Os materiais cerâmicos são utilizados pelo homem há milhares de anos e podem ser considerados os primeiros materiais utilizados na fabricação de ferramentas. Argamassas são materiais cerâmicos formados pela mistura de cimento, areia e água, são fluidos nas primeiras horas e endurecem com o tempo, ganhando resistência mecânica, já os refratários são materiais constituídos basicamente por duas partes, uma de granulometria fina denominada matriz e a outra de granulometria grosseira, chamada agregado, trabalham em altas temperaturas e muitas vezes sofrem choques térmicos. Devido a sua fragilidade, são susceptíveis a fratura catastrófica, por isso o conhecimento de seu comportamento mecânico é tão importante. Uma importante propriedade dos materiais cerâmicos é a energia de fratura e o método mais conhecido para a sua determinação é o da barra entalhada flexionada em três ou quatro pontos, porém o grande problema deste método é a relação de tamanho de agregado/área de fratura, pois como a barra apresenta, em geral, pequenas dimensões, o material pode apresentar um agregado de dimensões próximas à dimensão da área de fraturada e o resultado final pode ser fortemente afetado. Então, em 1986, Tschegg patenteou o método da cunha (wedge splitting test) que minimiza este efeito, devido à utilização de amostras com grande área de fratura. Desde então, este método vem sendo utilizado com freqüência por diversos pesquisadores no mundo. Porém não há estudos publicados que definam a posição ideal dos roletes do dispositivo de teste, levando ao uso de diferentes posições, sem que se saiba como isso pode influenciar o ensaio. Além de não existir uma definição de, a partir de que tamanho de agregado o método da barra entalhada passa a ser desaconselhável sendo necessário o uso do método da cunha. Neste trabalho analisou-se a influência da posição dos roletes e do tamanho de agregados nas medidas de energia de fratura e na carga máxima atingida no ensaio. / The ceramic materials are used by humans for thousands of years and can be considerate the first materials used in the manufacture of tools. Mortar are ceramic materials made by the mixture of cement, sand and water, it is fluid in the first hours and stiffen over time, gaining mechanical strength, the refractories in turn are made basically of two phases, one of fine granulometry called matrix and another of coarse called aggregate. It works over high temperature and many times suffer thermal shock. Due to its fragility, it is susceptible to catastrophic fracture; therefore the knowledge of its mechanical behavior is so important. One of the mainly properties of ceramic materials is the fracture energy and o most knew method for its determination is of three-point bending test on notched beams, but the biggest problem of this method is the relation between aggregate size and fracture area, because as the beam has small dimensions the aggregate can have a dimension so closed of the fracture area dimension and the final result can be tightly affect. Then in 1986, Tschegg patented the wedge splitting test, which minimizes this effect, because of the use of samples with a big fracture area. Since then, this method has been used for scientists around the world. But there are no studies that define the roll position of the test device, leading to the use of different positions, without know how it can influence the test. Besides not having a definition of from what aggregate size the wedge splitting test is advisable in despite of the bending test on notched beams. In this work was analyzed the influence of the rolls positions in the wedge splitting test and of the aggregate size in the measures of fracture energy and maximum load of test.