Corrosion study of the Al2O3/SiC/C/MgAl2O4 based refractory materiais incorporated by aluminium magnesium spinel

Na última década, para atender à demanda de aço requerida pelo aquecimento da economia mundial, aliado ao aumento da produtividade dos altos fornos, as usinas siderúrgicas vêm enfrentando problemas de disponibilidade de equipamentos, principalmente para escoar a produção do gusa dos Altos Fornos para a Aciaria realizada por Carros Torpedo. Estudos sobre mecanismos de corrosão em refratários utilizados em carro torpedo mostraram que a presença de espinélio, MgAl2O4, melhora a resistência à erosão e à penetração de escória, em refratários de alta alumina. Considerando que a corrosão em refratários é governada pela área de interface com o metal/escória, a diminuição da porosidade dos refratários contribui para a diminuição desta área. Portanto, para que a resistência à corrosão do revestimento refratário seja melhorada, é necessário que os caminhos que conduzem à penetração do banho (gusa/escória), sejam preenchidos ao máximo, sem comprometer a microestrutura diante de possíveis variações volumétricas, resultantes de expansão térmica diferencial. O objetivo desse trabalho é avaliar o comportamento ao desgaste por corrosão gusa/escória em refratários formados a base de Al2O3/SiC/C/MgAl2O4 incorporados com espinélio de alumínio magnésio na porosidade aberta do material refratário. Para análise da formação e estabilidade química do espinélio, a partir das soluções mistas de nitratos de magnésio e alumínio foram utilizadas análises termogravimétrica, (TG), análise térmica diferencial, (DTA), difratometria de raios X, (DRX). Após as impregnações dos corpos de prova e ensaios de corrosão e escorificação, realizados em Forno Tamman foram utilizadas as técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), porosimetria de mercúrio, difratometria de raios X, DRX, para avaliar os mecanismos de desgaste do refratário.In the last decade to get the demand of steel required for the global economy warming, coupled with the increasing blast furnaces productivity, steel mills have had problems of equipment availability, mainly to transfer hot metal productionl from blast furnaces to Steelmaking by Torpedo Cars. Studies of corrosion mechanisms in refractory materials used in torpedo cars showed that the presence of spinel, MgAl2O4, improves the erosion resistance and slag penetration in high-alumina based refractories. Considering that the refractories corrosion is controlled by the interface with the hot metal or slag, the decrease of refractories porosity contributes to the reduction in this surface area. Therefore, the refractory lining corrosion resistance improved when the pathways lead to penetration of the bath (hot metal/slag) are filled up to the maximum, without jeopardizing the microstructure, avoiding volumetric changes by differential thermal expansion. The goal of this study is to evaluate the corrosion wear behavior by hot metal/slag of Al2O3/C/SiC/MgAl2O4 based materials incorporated with aluminum magnesium spinel into open porosity of this refractory materials. Thermal analysis (TG/DTA) and X-ray diffraction (XRD) were simultaneously study used the formation and chemical stability of spinel obtained from mixed solutions of b using magnesium and aluminum nitrates. After impregnation and corrosion tests Tammann furnace materials samples were characterized by scanning electron microscopy (SEM), mercury porosimetry, X-ray diffraction (XRD) to evaluate the wear mechanisms of refractory