fracção de alumina fundida branca material refractário

O que é a alumina fundida branca?

A alumina fundida branca é um mineral sintético de ultra-pureza produzido pela fusão de alumina de elevada pureza (Al₂O₃) num forno de arco elétrico a temperaturas superiores a 2000 °C. O material de partida é tipicamente alumina calcinada, um pó derivado da bauxite pelo processo Bayer.

A designação “branca” provém da sua elevada pureza (tipicamente  99,0% a 99,5% de Al₂O3 ), o que lhe confere uma aparência branca ou cristalina, distinguindo-a da alumina fundida castanha (que contém impurezas como sílica e titânia).

Principais propriedades como material refractário

O valor do WFA em aplicações refractárias deriva da sua excepcional combinação de propriedades físicas e químicas:

1. Elevada pureza e inércia química:

   • Com impurezas mínimas (baixo teor de SiO₂, Fe₂O₃, etc.), é altamente resistente ao ataque de escórias, ácidos e álcalis. Isto torna-o estável em ambientes químicos agressivos.

2. Elevada Refratariedade:

   • Possui um ponto de fusão extremamente elevado, de aproximadamente  2050°C . Isto permite-lhe suportar temperaturas de serviço muito elevadas sem amolecer ou deformar.

3. Excelente resistência mecânica e dureza:

   • A WFA é muito dura (9 na escala de Mohs, logo abaixo do diamante). Isto confere aos refractários fabricados com ela uma elevada resistência à compressão a frio e uma excelente resistência à abrasão e à erosão.

4. Boa estabilidade de volume:

   • Possui um baixo coeficiente de expansão térmica e não sofre transformações de fase que provoquem alterações significativas de volume durante ciclos repetidos de aquecimento e arrefecimento. Isto resulta numa excelente resistência ao choque térmico e ao lascamento.

5. Porosidade controlada (em produtos moldados):

   • Quando utilizado como agregado em tijolos e betões refractários, permite a formulação de estruturas refractárias densas e resistentes, com porosidade optimizada para um melhor desempenho.

Composição física e química

Como é utilizado nos materiais refractários?

A cinza volante é raramente utilizada como bloco monolítico. Em vez disso, é processada em várias formas e utilizada como agregado primário ou grão em produtos refractários.

1. Grãos e pós refratários

Esta é a forma mais comum. A farinha de resíduos de madeira (WFA) é triturada, peneirada e moída numa gama precisa de tamanhos de partículas:

• Os agregados grossos  (ex.: 0-1 mm, 1-3 mm, 3-5 mm) formam o esqueleto estrutural dos materiais refractários moldados e não moldados.

• Os pós finos  (ex.: -200 mesh, -325 mesh) preenchem os vazios entre os agregados grossos, criando uma matriz densa.

• Farinha/Micropós:  Utilizados em cerâmicas avançadas e betão refractário de alto desempenho.

2. Refratários Moldados (Tijolos e Peças Moldadas)

Os grãos de cinzas volantes são misturados com aglomerantes (e, por vezes, outros aditivos) e prensados ​​em tijolos ou formatos especiais, que são depois cozidos a altas temperaturas.

• Tijolos WFA:  Utilizados nas zonas mais críticas dos fornos de alta temperatura.

3. Refratários não moldados (monolíticos)

São instalados no local sem pré-aquecimento. O WFA é o agregado principal em:

• Betões refractários:  Misturas secas que são misturadas com água e despejadas/vibradas no local.

• Plásticos:  Materiais moldáveis, semelhantes a argila, compactados no local desejado.

• Misturas para projeção:  Misturas aplicadas por pulverização para revestir ou reparar fornos.

• Misturas para apiloamento:  Utilizadas para compactação em zonas específicas, como o fundo de fornos.

Aplicações comuns

Devido às suas propriedades superiores, os refractários WFA são utilizados nos processos industriais de alta temperatura mais exigentes:

• Indústria siderúrgica:

  • Revestimentos de panelas de cozedura (especialmente os revestimentos de trabalho).

  • Placas de comporta deslizante e blocos de poço.

  • Revestimentos e acessórios para distribuidores de lixo.

  • Áreas em fornos elétricos de arco e altos-fornos expostas a abrasão severa.

• Indústria petroquímica:

  • Revestimento de unidades de craqueamento catalítico em refinarias de petróleo.

  • Reformadores e outros reactores de alta temperatura.

• Indústria cerâmica e vidreira:

  • Acessórios para forno (prateleiras, suportes) para a cozedura de cerâmica técnica, louça sanitária e porcelana.

  • Verificadores e regeneradores em fornos de fusão de vidro.

  • Revestimento de tanques de vidro.

• Metais não ferrosos:

  • Revestimentos para fornos de fusão e aquecimento de alumínio.

  • Fornos para processamento de cobre, zinco e outros metais.

• Indústria de cimento e cal:

  • Revestimentos da zona de combustão e da zona de transição em fornos rotativos.

• Incineradores e centrais de conversão de resíduos em energia:

  • Resiste aos gases de combustão corrosivos e às cinzas abrasivas.