ANÁLISE DA INTERFERÊNCIA TÉRMICA NA ESTRUTURA DE CERÂMICA PRODUZIDA COM REJEITOS LAMA VERMELHA E ESCÓRIA DE ALTO FORNO

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Materiais

Autores

Furtado, C.T.A. (UNIFESSPA) ; Luna, D.S. (UNIFESSPA) ; Santanna, J.S. (UNIFESSPA) ; Cabral, M.E.F. (UNIFESSPA) ; Cristo, L.G.P. (UNIFESSPA) ; Praça, F.A.R. (UNIFESSPA) ; Silva, L.B. (UNIFESSPA) ; Mota, S.A.P. (UNIFESSPA)

Resumo

O presente trabalho tem importância socioambiental, sabendo-se que o reaproveitamento de rejeitos industriais na obtenção de cerâmica estrutural, reduz o acumulo de poluentes ao meio ambiente, e tendo como objetivo, desenvolver uma metodologia para verificar a aplicação dos rejeitos Lama Vermelha e da escória de alto forno como matéria prima na fabricação de cerâmica estrutural, estudando suas caraterísticas e as propriedades conferidas aos produtos obtidos. Por fim, foi possível fazer uma comparação da interferência térmica na estrutura de cerâmica produzida a partir destes rejeitos, assim, identificando bons resultados tendo em vista o resfriamento lento.

Palavras chaves

lama vermelha; escória de alto forno; cerâmica estrutural

Introdução

Os blocos cerâmicos são componentes construtivos utilizados em alvenaria (vedação ou estrutural). A alvenaria estrutural é um sistema construtivo onde não é preciso o uso de vigas e pilares que transportam as cargas de forma concentradas, sendo substituídas por blocos com capacidade para resistir à compressão (TEIXEIRA, 2014). O processamento de cerâmicas é feito pela compactação de pós ou partículas aquecidas a temperaturas apropriadas (RODRIGUES, 2010). A lama vermelha (LV/red mud) é a denominação genérica para o resíduo insolúvel gerado durante a etapa de clarificação do processo Bayer (TAN & KHOO, 2005). No que tange a Escória, a NBR 5019/82 define como “produto líquido ou pastoso produzido durante operações piro metalúrgicas, geralmente contendo sílica, que se torna sólida à temperatura ambiente”.Neste contexto, o presente trabalho objetiva o estudo da aplicação da lama vermelha e da escória de alto forno, observando o efeito da forma de resfriamento, sendo estes resfriamentos lentos e rápidos, na formação composicional e estrutural do material cerâmico.

Material e métodos

Neste trabalho foi realizado primeiramente a secagem das matérias primas e em seguida, estas foram classificadas em peneira de malha de 100 mesh Tyler. Posteriormente foram elaboradas 3 formulações, F0 (100 % Argila), F1 (100 % LV) e F6 (78% Argila, 20% LV e 2%) este último sendo subdividido em dois meios de resfriamento, um lento e outro rápido. Os corpos de prova conformados foram colocados na estufa à 100 °C por 24 horas, em seguida calcinados em forno tipo mufla à temperatura de 300°C durante 2 horas, para retirada da matéria orgânica. Os corpos de prova foram sinterizados em uma temperatura de 1100°C em um forno de resistência elétrica (INTI FE1350) em um patamar de queima de 2 horas e 30 minutos, em uma taxa de aquecimento média de 13°/min. A análise da material prima e do produto foi realizada através do MEV, EDS e Ensaio de Ruptura à Flexão.

Resultado e discussão

As Tabelas 1 e 2 apresentam a composição química por EDS das matérias primas, bem como dos produtos obtidos neste trabalho. Observou-se uma composição típica para os materiais de origem, com predominância de silício, ferro e alumínio, indicando a presença de sílica livre, assim como argilominerais. A formulação F6 sofreu resfriamento rápido (RR) apresenta menos fissuras do que a que sofreu resfriamento lento (RL), o que foi comprovado que interferiu na sua resistência mecânica.

Tab. 01 - Composição Química por EDS das matérias primas. Tab. 02 - Composição Química por EDS das formulações F0, F1 e F6


Caracterização por MEV, aumento de 500X, 100X, 500X, e 500X das formulações F0, F1, F6-RR e F6-RL respectivamente

Conclusões

A formulação com apenas argila (F0) está dentro das faixas aceitáveis para produção de cerâmica estrutural, seus valores são baixos se comparados as formulações com adição de LV. A LV sem adição (F1) não tem possibilidades de ser utilizada isoladamente, apresentando elevada porosidade e baixo valor de MRF (47,34 Kgf/cm²). Em relação ao tipo de resfriamento, percebe-se a formulação F6, obteve um melhor resultado em relação as suas características (Química, microestrutural e mecânicas), chegando a 29,14 Kgf/cm², superior ao limite mínimo para essa finalidade, que é de 20 Kgf/cm².

Agradecimentos

À UNIFESSPA.

Referências

RODRIGUES, J. de A.; LEIVA, D. R. Engenharia de materiais para todos. EdUFSCar, 2010.
TAN, R.; KHOO, H. H.; “An LCA study of a primary aluminum supply chain”, Journal of Cleaner Production, n.13, pp. 617-618, 2005.
TEIXEIRA, J. S.; FERNANDES, H. A.; Patologias em Alvenaria Estrutural de Blocos Cerâmicos. 2014.