Avaliação do molhamento da matriz de um concreto refratário (Al2O3-SiC-SiO2-C) por escórias sintéticas contendo distintos teores de MgO Translated title: Wetting evaluation of a refractory castable matrix (Al2O3-SiC-SiO2-C) by synthetic slags containing different amounts of MgO

Abstract

O comportamento de espalhamento de quatro escórias sintéticas foi investigado pelo método da gota séssil, quando em contato com a matriz de um concreto refratário contendo alto teor de carbono e carbeto de boro como agente antioxidante. A evolução do molhamento do sólido foi monitorada a 1450, 1550 e 1650 ºC por 1800 s. Além disso, simulações termodinâmicas foram efetuadas, usando o programa FactSage®, visando promover um maior entendimento das reações químicas que podem ocorrer na interface dos materiais avaliados. Foi observado que a composição química do líquido afetou diretamente o espalhamento deste e quanto maior o teor de MgO na composição da escória, maiores foram os valores do ângulo de contato entre líquido e sólido. No entanto, em altas temperaturas e tempos prolongados, foram verificadas a formação de bolhas na superfície do líquido e a infiltração das escórias nos poros do refratário. Estes fatores afetaram negativamente e tornaram menos conclusivos os dados coletados nos ensaios propostos, apontando que ainda são necessários aperfeiçoamentos da técnica de molhabilidade para a avaliação de materiais complexos, tais como os concretos refratários.

Translated abstract

The wetting behavior of four synthetic slags was investigated by the sessile drop technique, when in contact with the matrix of a high carbon containing refractory castable. The wetting evolution was monitored at 1450, 1550 and 1650 ºC during 1800 s. Besides that, thermodynamic simulations were carried out using the FactSage® software aiming to attain a better understanding of the chemical reactions at the materials interface. It was observed that the chemical composition of the liquid directly affected its spreading and the higher the MgO content in the slag composition, the higher contact angles values were attained. However, the formation of bubbles on the liquid surface and the slags infiltration in the refractory pores at high temperatures and long time intervals, were observed. These factors affected and made the collected wetting results less conclusive, pointing out that there is still the need of some improvements in the wettability technique in order to evaluate complex materials, such as refractory castables.