O que é a alumina fundida castanha?
A Alumina Fundida Castanha é um abrasivo artificial e um grão refractário produzido num forno de arco eléctrico a temperaturas superiores a 2000 °C. A principal matéria-prima é a bauxite (um minério de alumínio), que é fundida com pequenas quantidades de coque e sucata de ferro. Este processo cria um material cristalino muito duro, denso e quimicamente estável, composto principalmente por alfa-alumina (Al₂O₃) , tipicamente na gama dos 94% a 97% , sendo o restante composto principalmente por óxidos de titânio e sílica, que formam uma forte estrutura cristalina interligada.
| ALUMINA FUNDIDA CASTANHO TAMANHO DIVIDIDO | AL 2 O 3 MÍNIMO | SIO 2 MÁXIMO | TIO 2 MÁXIMO | Fe2O3 MÁXIMO |
| 0-50 mm | 94,50% | 0,80% | 2,23% | 0,35% |
| 0-1 mm | 95,50% | 0,70% | 2,23% | 0,25% |
| 1-3 mm | 95,75% | 0,66% | 2,18% | 0,23% |
| 3-5 mm | 95,90% | 0,60% | 2,15% | 0,21% |
| 5-8 mm | 96,00% | 0,50% | 2,10% | 0,18% |
Principais propriedades que o tornam um excelente material refractário
A eficácia do BFA decorre de uma poderosa combinação de propriedades físicas e químicas:
Elevada pureza e inércia química: o seu elevado teor em Al₂O₃ torna-o altamente resistente ao ataque de ácidos, escórias e metais fundidos. É estável tanto em atmosferas oxidantes como redutoras.
Dureza Excepcional (Mohs 9): Apenas ultrapassada pelos diamantes e pelo carboneto de silício, esta dureza traduz-se numa resistência superior à abrasão e à erosão . Isto é fundamental em aplicações onde os revestimentos refractários são sujeitos a desgaste mecânico por cargas sólidas, fluxos de gás ou agitação.
Ponto de fusão elevado (~2050°C): permanece sólido e estruturalmente sólido às temperaturas extremas encontradas nos fornos industriais.
Elevada resistência mecânica: os grãos de BFA têm uma elevada resistência ao esmagamento a frio e mantêm a sua resistência a temperaturas elevadas, conferindo integridade estrutural ao revestimento refractário.
Excelente estabilidade de volume e baixa expansão térmica: tem um coeficiente de expansão térmica relativamente baixo, o que significa que se expande e contrai menos com as mudanças de temperatura. Isto reduz o stress térmico e o risco de lascamento (fissuras e descamação).
Boa condutividade térmica: esta propriedade permite uma transferência de calor eficiente através do revestimento, o que é benéfico em certos projetos de fornos, como fornos de coque ou para permutadores de calor.
Morfologia do Grão Controlada: O BFA pode ser britado e peneirado para distribuições granulométricas específicas. A sua forma de grão em blocos equiaxiais (em vez de alongados ou fragmentados) permite uma elevada densidade de compactação, crucial para a criação de refractários fortes e densos com baixa porosidade.
Como é utilizado em refratários?
O BFA é raramente utilizado isoladamente como tijolo monolítico. Em vez disso, serve como componente agregado crítico em diversas formulações refratárias:
Como agregado: forma a estrutura esquelética e de suporte de carga do produto refractário. Os grãos são unidos por pós mais finos e uma fase de matriz.
Em tijolos/formas refratárias: É o ingrediente principal em tijolos e formas de alta alumina utilizados em posições extremamente exigentes dentro de um forno (por exemplo, linhas de escória, furos de derivação, blocos de queimadores).
Em refractários monolíticos: é um agregado essencial em betões, misturas de compactação e misturas de projeção que são vazadas ou aplicadas pneumaticamente para formar revestimentos.
Como enchimento: São utilizados graus finos de BFA para preencher espaços vazios entre agregados maiores, melhorando a densidade e a resistência.
Aplicações refratárias comuns
Os refractários à base de BFA encontram-se nos ambientes mais quentes e agressivos da indústria pesada:
Indústria siderúrgica:
Revestimentos de panelas: especialmente na linha de escória, onde a resistência à escória de aço corrosiva é fundamental.
Revestimentos de panelas de distribuição: para fundição contínua.
Blocos de torneira e sistemas de canais: para canalizar aço fundido.
Revestimentos de alto-forno: Em determinadas zonas.
Fornos de cimento e cal: como revestimentos resistentes ao desgaste na zona de queima e outras áreas de elevado desgaste.
Processamento de metais não ferrosos: Em fornos para cobre, zinco e alumínio devido à resistência à penetração do metal fundido.
Incineradores e centrais de conversão de resíduos em energia: onde é necessária resistência aos gases de combustão corrosivos e às escórias alcalinas.
Fornos de fusão de vidro: utilizados em verificadores de regeneradores e outras áreas que não estão em contacto direto com o vidro fundido.
Indústria Petroquímica: Em reformadores e craqueadores onde existe temperatura e pressão elevadas.