Caracterização estrutural do nitreto de ferro silício e avaliação de sua aplicação como matéria-prima para massa de tamponamento

Exportado OPUSMade available in DSpace on 2019-08-10T19:51:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 savia_bastos.pdf: 7916424 bytes, checksum: f70003d514719c9496729ccee25cb504 (MD5) Previous issue date: 14O nitreto de ferro silício é um tipo de compósito obtido através da nitretação do ferro silício, à temperatura e pressão controladas. Ainda pouco estudado este material possui algumas aplicações nas indústrias química, cerâmica e siderúrgica. Neste trabalho enfocou-se o seu uso como uma das matériasprimas de massas de tamponamento para furos de corrida de altos-fornos. Foram realizadas caracterizações física, química e microestrutural do nitreto de ferro silício e, avaliada a sua influência quando adicionado em massas de tamponamento. Para isso, o estudo avaliou massas de tamponamento com 15% e 30% de adição de nitreto. Dentre as amostras de nitreto de ferro silício, de dois fabricantes diferentes, que foram analisadas, observaram-se diferenças quanto à distribuição frequencial dessas partículas nas faixas granulométricas. A caracterização da morfologia e tamanho das partículas dos materiais mostrou-se de suma importância. Nas demais propriedades analisadas (identificação de fases, composição química, ligações químicas, análise térmica, porosidade) não foram observadas diferenças significativas. Para a avaliação da influência dessa matéria-prima na massa de tamponamento foram utilizadas massas de tamponamento tratadas termicamente a 1000ºC, 1200ºC e 1400ºC, temperaturas em que a matéria-prima reage na massa. Na identificação de fases (carbeto de silício, coríndon, mulita, grafita e nitreto desilício), foi observado o decréscimo do nitreto de silício durante o aumento da temperatura, como já previsto, devido às reações da matéria-prima, produzindo Fe3Si e liberando gases N2 e CO. Na avaliação microestrutural foram analisadas as reações em cada temperatura. Os resultados sugerem que a porosidade do material pode estar relacionada à liberação constante de voláteis, logo, a densidade aparente do material tendeu a se comportar de modo contrário. O material com maior adição de nitreto apresentou maior resistência à compressão. Quanto à resistência do material à flexão não houvediferença significativa entre as massas de tamponamento analisadas.The iron silicon nitride is a kind of composite obtained through nitretation of the iron silicon, the temperature and controlled pressure. Still little studied this material have some applications, where in this work is stressed the use of this as one of the raw materials in the taphole mud to blast furnace. We carried out a study about physical, chemical and microstructural characterizations of the iron silicon nitride and, evaluation of its influence when added to the taphole mud. The iron silicon nitride samples studied presented significant difference during morphology and particles size characterization. In the others properties (chemical elements presents, crystallographic phases, microstructure andgranulometric distribution of particles, well as size and volume of pores and superficial area) it was not observed significant difference. For the influence evaluation of the iron silicon nitride, the taphole muds were heat treated at 1000ºC, 1200ºC and 1400ºC. In the phases identification, the iron silicon nitride decreased during the temperature increased, due to the raw material reactions, producing Fe3Si and liberating gases constantly, N2 and CO. In the microstructural evaluation was observed the reactions in each temperature. The material porosity can be related to pores due to the constantly liberation of volatile. The material with larger nitride addition presented better compression strength. The room temperature flexural strength didnt show significant difference among taphole muds