Avaliação do comportamento ao choque térmico de refractários de 100% alumina

• Author(s): Claro, Daniel Proença Goulão
• Date: 2013
• Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.6/2455
• Origin: uBibliorum
• Subject(s): Betão refractário auto-escoante; Alumina
• Document Type: Master thesis
• Language: Portuguese
• Advisor(s): Silva, Abílio Manuel Pereira da
• Contributor(s): uBibliorum

Description

O sector siderúrgico é o maior consumidor de refractários e as práticas utilizadas nesta indústria, conduzem ao aparecimento de tensões térmicas nos revestimentos devido a variações bruscas de temperatura. Estas tensões são responsáveis pelo aparecimento do choque térmico, que contribui para a deterioração do revestimento refractário, através da formação e propagação de fissuras. A elaboração desta dissertação surgiu com a necessidade de compreender o efeito do choque térmico na integridade estrutural dum betão refractário auto-escoante 100% de alumina, a diferentes temperaturas e com um número de ciclos estabelecido. Utilizando corpos de prova de 100% alumina (extensamente caracterizados em trabalhos prévios), com entalhe, iniciou-se o ensaio de aquecimento e arrefecimento sucessivos em que a degradação sofrida foi analisada com uma técnica não destrutiva, recorrendo à medição da velocidade de propagação de ultra-sons, utilizando o aparelho “TICO Proceq”. Com os resultados obtidos da velocidade sónica determinou-se a queda do módulo de elasticidade dinâmico em cada ciclo. A etapa seguinte consistiu em examinar o volume e tamanho de fissuras presentes na superfície das amostras. Por último, os corpos de prova após suportarem um número pretendido de variações bruscas de temperatura foram testados numa máquina servo-hidráulica por forma a obter uma fractura estável. Com o registo obtido da curva carga-deslocamento, foram determinadas as propriedades mecânicas, das diferentes situações de choque térmico sofridas.

The steel industry is the largest consumer of refractories and due to its practices it can cause the appearance of thermal stresses in the coatings due to rapid changes in temperature. These stresses are responsible for the development of thermal shock which leads to the deterioration of the refractory coating through the formation and propagation of fissures. The development of this thesis urged the necessity to understand the effect of the thermal shock on the structural integrity of a 100 % alumina self-flow refractory concrete at different temperatures and with a set number of cycles. Using fabricated samples of 100% alumina (extensively characterized in previous works), notched, the test consisted in a consecutive heating and cooling in order to analyze the suffered deterioration with a nondestructive technique by measuring the propagation speed of ultrasonic waves and by using a “TICO” device. With the obtained results from the sonic speed it was established the drop of the dynamic modulus of elasticity in each cycle. The next step was to examine the quantity and size of the fissures on the surface of the samples and finally, after withstand a desired number of rapid changes in temperature - the specimens were tested in a servo-hydraulic machine in order to get a stable fracture. With the data obtained from the load-displacement relationship it was established the mechanical properties of the different thermal shock situations.