BR112015027276B1

BR112015027276B1 - Produto refratário moldado contendo grafite, e processo para redução de sua dilatação térmica reversível

Info

Publication number: BR112015027276B1
Application number: BR112015027276-2A
Authority: BR
Inventors: Helge Jansen; Christos Aneziris; Petra Stein
Original assignee: Refratechnik Holding Gmbh
Priority date: 2013-05-23
Filing date: 2014-04-30
Publication date: 2021-11-16
Also published as: EP2999677A1; RU2015144336A; US20160122248A1; DE102013008855B4; EP2999677B1; WO2014187653A1; ES2896373T3; JP6253768B2; BR112015027276A2; DE102013008855A1; CN105121383A; PL2999677T3; CN105121383B; RU2638075C2; DE102013008855B9; SI2999677T1; JP2016526001A; US9862645B2

Abstract

produto refratário contendo grafite, processo para sua produção e seu uso. a presente invenção refere-se a um produto refratário, moldado, que contém grafite, particularmente, grafite natural, na base de granulados de material refratário, cujos grãos de granulado estão solidificados com um aglutinante em si conhecido e/ou com uma ligação cerâmica para um corpo moldado, sendo que o produto apresenta uma mistura homogênea de pelo menos duas variedades de grafite, com, em cada caso, coeficientes de dilatação térmica diferentes, sendo que uma variedade de grafite predomina em termos de quantidade e a outra variedade de grafite atua como variedade de grafite aditiva. a invenção também se refere a um processo para produção de um produto e ao seu uso.

Description

[0001] A presente invenção se refere a um produto refratário moldado, cozido e não cozido ceramicamente, que contém grafite, particu-larmente, grafite natural, a um processo para sua produção e seu uso.

[0002] Produtos refratários moldados contendo grafite, cozidos ounão cozidos, contêm, em geral, grafite em flocos natural. Nesse caso, distingue-se entre produtos que contêm grafite à base de granulados de material não básico, tais como tijolo refratário, granulados de grafite, Al2O3-C, ZrO2-C e produtos que contêm grafite à base de granulados de material básicos, tais como MgO ou AMC. Os granulados dos produtos refratários moldados estão solidificados através de aglutinantes e/ou ligante cerâmico conhecidos para um composto.

[0003] São amplamente difundidos tijolos de carbono de alumina-magnésia formadores de espinélio, que contêm grafite (tijolos de AMC), com teores de grafite de, por exemplo, até 25% em peso. São igualmente amplamente difundidos tijolos de carbono-magnésia, contendo grafite, ligados por carbono (tijolos de MgO-C), com teores de grafite de, por exemplo, até 25% em peso.

[0004] Grafite em flocos, que normalmente é usado em produtosrefratários que contêm grafite (doravante também só chamado de grafite) confere aos produtos refratários, por exemplo, redução de um desgaste, que ocorre, por exemplo, em consequência de infiltração de escória, aperfeiçoamento da resistência à mudança de temperatura por aumento da condutividade térmica e diminuição da dilatação térmica reversível no caso de alternação de temperatura (aumentos de temperatura e quedas de temperatura) e atua como adjuvante de pressão na prensagem dos produtos refratários moldados.

[0005] O grafite tem uma estrutura hexagonal e consiste em umasucessão de diversas camadas, as chamadas camadas grafitadas, que se estendem em um plano ab e estão dispostas uma sobre a outra na direção c e, nesse caso, são mantidas unidas apenas por ações recíprocas Van der Waalsche fracas.

[0006] A densidade do grafite oscila muito fortemente, na dependência da origem (jazida) e grau de trituração. Devido à estrutura em camadas, algumas propriedades de grafite dependem fortemente de direção, tal como a condutividade elétrica, a condutividade térmica e propriedades mecânicas.

[0007] Uma desvantagem especial do grafite é sua resistência pequena à oxidação. Ela aumenta com crescente cristalinidade do material de carbono.

[0008] Em produtos refratários que contêm grafite, tais como, porexemplo, em tijolos de MgO-C contendo grafite, é usado, principalmente, grafite natural, mais precisamente, em geral, com tamanhos de grãos de, por exemplo, entre > 200 μm e < 500 μm e teores de carbono de, por exemplo, entre 85% e 99% em peso. Produtos naturais são diferentes em razão da jazida, particularmente, no que se refere à sua qualidade de material em bruto, tal como pureza e tamanho dos cristais. Como critérios de qualidade, valem, entre outros, tamanhos de cristais e distribuição de tamanhos de grãos.

[0009] Quando, a seguir, se falar de dilatação térmica reversível,isso significa igualmente, o coeficiente de dilação térmica am que ca-racterizada a dilatação térmica reversível. Não se refere à dilatação irreversível e à contração irreversível, mas a dilatação com o aumento de temperatura, que na queda da temperatura baixa novamente do mesmo modo.

[0010] Os diversos materiais refratários apresentam dilataçõestérmicas reversíveis diferentes, em um âmbito de temperatura ao qual eles estão submetidos, in situ, isto é, em um revestimento refratário de um agregado industrial.

[0011] Em muitos casos de aplicação de produtos refratários moldados de granulados de material refratário, nos quais o produto refratário está submetido a temperaturas elevadas e a frequentes mudanças de temperatura, por exemplo, em um agregado industrial, tal como um conversor ou um caldeiro ou um forno elétrico, uma alta dilatação térmica reversível ou um elevado coeficiente de dilatação térmica, podem correr problemas, porque, desse modo, podem ser causadas tensões na estrutura, que podem levar a deslaminações e formações de fissuras, que, no mínimo, requerem um reparo do revestimento.

[0012] Por exemplo, é conhecido que tijolos de magnésia (tijolosde MgO), em comparação com tijolos de magnésia-carbono (tijolos de MgO-C) contendo grafite, apresentam uma dilatação térmica reversível relativamente elevada e que a dilatação térmica de tijolos de MgO-C é menor quanto mais grafite estiver contido. Isso se deve à dilatação térmica reversível muito menor do grafite, em comparação com a dilatação térmica reversível do MgO. Não obstante, a dilatação térmica reversível, mesmo em tijolos de MgO-C, ainda é de tal modo alta que em revestimentos refratários, por exemplo, em um caldeiro, precisam ser previstas juntas de dilatação, que na produção do revestimento refratário, são preenchidas com material que pode ser queimado, por exemplo, com papelão para juntas de dilatação.

[0013] Também é conhecido que as propriedades mecânicas detijolos de MgO-C são dependentes do teor de grafite. Por exemplo, a densidade relativa tem uma máxima a 15% em volume de grafite. As resistência, o módulo E e a tenacidade à ruptura mostram uma máxima, a aproximadamente 5% em volume de grafite. Por outo lado, a dilatação térmica reversível diminui com crescente teor de grafite. A esse respeito, uma otimização de propriedades não está isenta de problemas.

[0014] Finalmente, foi relatado que o tamanho dos flocos de grafitetem uma influência sobre a dilatação térmica reversível, sendo que esta dilatação térmica diminui com o tamanho dos flocos de grafite ficando menor (Sakaguchi Masayuki et al.: Effect of Graphite Particle Size on Properties Of MgO-C Bricks, Taikabutsu Overseas Vo. 13 [1](1993), páginas 27-29). A influência descrita acima do grafite em tijolos MgO-C também se apresenta em produtos refratários moldados de outros granulados de material refratários básicos ou não básicos.

[0015] É tarefa da invenção controlar a dilatação térmica reversívelou o coeficiente de dilatação térmica (WAK) de produtos moldados, refratários, que contêm grafite, sob conservação da mesma quantidade de grafite no produto, particularmente, baixar a mesma e, com isso, aperfeiçoar a resistência às mudanças de temperatura, sendo que essa alteração de propriedade desejada não deve levar a modificações, particularmente, deteriorações, das outras propriedades de material originais, tais como resistências e resistência à corrosão.

[0016] Essa tarefa é solucionada por uma mistura de grafite homogênea, particularmente mistura de grafite em flocos, de pelo menos dois grafites em flocos diferentes no que se refere a um parâmetro de tamanho de grão, particularmente de origem natural, sendo que a dilatação térmica reversível da mistura de grafite resulta da diferença do parâmetro de tamanho dos grãos dos dois grafites, correlacionado com a dilatação térmica reversível. Nesse caso, os pelo menos dois grafites são selecionados com base, em cada caso, de um coeficiente de forma, que foi determinado previamente para cada respectivo grafite - doravante, também chamada de variedade de grafite.

[0017] No contexto da invenção pôde ser constatado que o tamanho de grão máximo ou médio determinado ou outros tamanhos de grãos determinados de uma variedade de grafite não são apropriados para correlacionar-se com a dilatação térmica reversível, de modo que com uma mistura de pelo menos duas variedades de grafite com tamanhos de grãos diferentes, a dilatação térmica reversível da mistura não pode ser controlada sem mais problemas. Mostrou-se que cada variedade de grafite de partículas mais finas ou mais grossas não influencia do mesmo modo a dilatação térmica reversível de uma outra variedade de grafite, porque também a dilatação térmica do grafite não está relacionada exclusivamente com sua fineza.

[0018] Surpreendentemente, foi constatado que, em cada caso,um determinado fato de forma de uma variedade de grafite correlaciona-se com sua dilatação térmica. O coeficiente de forma é calculado de um determinado tamanho de grão determinado por uma análise granulométrica e um valor médio c, calculado de uma medição óptica da espessura de uma pluralidade de focos da variedade de grafite em flocos. A quantidade dos flocos a ser medidos, nesse caso, resulta, por exemplo, de especificações estatísticas que o técnico conhece e que podem ser encontrados, por exemplo, na norma ASTM E112.

[0019] O coeficiente de forma FF é calculado, portanto, da seguinte fórmula:

[0020] Por exemplo, para uma primeira variedade de grafite porpeneiramento é determinada a peneira, na qual 90% em peso da variedade de grafite passam pela peneira (valor de d90). Esse valor de d90 dá, por exemplo, um tamanho de grão de 200 μm. Por uma avaliação óptica de pelo menos uma imagem de MEV da variedade de grafite, é determinada a espessura média c (o valor médio) pela medição da espessura de uma pluralidade de flocos, com, por exemplo, 10 μm. Daí resulta o seguinte valor para o coeficiente de forma FF dessa primeira variedade de grafite, com:

[0021] Se para uma segunda variedade de grafite pro determinadoum valor mais elevado para o coeficiente de forma de seu valor de d90 e média de espessura c, então com essa variedade de grafite, por mistura com a primeira variedade de grafite, a dilatação térmica reversível da primeira variedade de grafite pode ser baixada para mais ou para menos, de acordo com a quantidade adicionada na mistura.

[0022] Pois, no contexto da invenção, primeiramente pôde serconstatado que a dilatação térmica de uma variedade de grafite está correlacionada com seu coeficiente de forma, pelo fato de que em um coeficiente de forma relativamente baixo de uma variedade de grafite, existe uma dilatação térmica relativamente alta e a um coeficiente de forma relativamente elevado de uma variedade de grafite, existe uma dilatação térmica reversível relativamente baixa.

[0023] A diferença entre dois coeficientes de forma em uma mistura de variedades de grafite perfaz, convenientemente, pelo menos 10, particularmente, pelo menos 50, de preferência, pelo menos 80.

[0024] A mistura adicionada da outra variedade de grafite, da variedade de grafite de aditivo, orienta-se de acordo com o tamanho da redução desejada da dilatação térmica reversível da variedade de grafite a ser modificada, que é sem influência digna de nota sobre outras propriedades do respectivo produto refratário, que contém uma determinada quantidade de grafite, no qual, de acordo com a invenção, está contida, agora, uma mistura de grafite, que apresenta uma dilatação térmica reversível reduzida, de acordo com a quantidade da variedade de grafite de aditivo, por exemplo, no máximo, 50% em peso e, no mínimo, 3% em peso, à mistura de grafite e não é dependente da dilatação térmica reversível do produto refratário, que é influenciada pelo aditivo de mistura de grafite, porque a queda da dilatação térmica reversível do produto refratário baseia-se apenas na dilatação térmica reversível da mistura de grafite.

[0025] O exposto abaixo ilustra a inutilidade apenas de valores depassagem de peneira dx. Uma variedade de grafite obtenível no mercado apresentou um valor de d90 de 30 μm e um valor de c d 0,4 μm. Uma outra variedade de grafite tinha um valor de d90 de 154 μm e um valor de c de 2,0 μm. Nas duas variedades de grafite, foram calculados coeficientes de forma situados um ao lado do outro, de 75 e 77, isto e, as duas variedades d grafite apresentam, com relação à possível queda da dilatação térmica reversível, os mesmos efeitos nhoque se refere ao coeficiente de forma de 20, calculado acima, embora os valores de d90 e os valores de c estejam situados amplamente afastados um do ouro.

[0026] Por meio do desenho, a invenção é explicada mais detalhadamente a seguir. Mostram:Figura 1 uma imagem de Microscopia Eletrônica de Varredura (imagem de MEV) de uma variedade de grafite em flocos, obtenível no mercado, com indicações de algumas espessuras de flocos, medidas opticamente;Figura 2 uma imagem gráfica da correlação entre o coeficiente de dilatação térmica e o coeficiente de forma de diferentes variedades de grafite, ao respectivo valor de d90.

[0027] A dilatação térmica reversível ou o coeficiente de dilataçãotérmica de uma variedade de pó de grafite é, por exemplo, determinada pelo fato de que é produzido um corpo de amostra de grafite prensados de modo isostático a frio e depois é medida a dilatação térmica.

[0028] Para esse fim, uma mistura do grafite é produzida com umaresina em pó de novolak mais endurecedor de resina, por exemplo, hexametilentetramina, é produzida, especificamente de 95% em massa de grafite e 5% em massa de resina, inclusive 10% em massa de endurecedor, com relação à resina. A mistura dá-se em um misturador intensivo (por exemplo, misturador de contracorrente de Eirich; 4 min a 1500 rpm). Depois, a mistura bruta é enchida em um molde de látex. O molde é fechado com um tampão com válvula, e a mistura bruta enchida é evacuada por meio de bomba a vácuo. Subsequentemente, dá-se uma prensagem isostática a frio e um endurecimento do corpo moldado por 2 h a 200 °C. Do corpo moldado endurecido é subsequentemente broqueado e serrado um cilindro com as medidas d = 40 mm; h = 50 mm.

[0029] Para determinação da dilatação térmica no corpo de amostra de grafite, o cilindro de grafite é introduzido em uma cápsula de medição, que está enchida com coque de petróleo par proteção contra a queima do carbono e para a medição da dilatação térmica, foi usado um forno de campânula, por exemplo, da Netzsch. A cápsula de medição preparada é embutida no forno de campânula e uma carga de 0,02 MPa é aplicada e o corpo de amostra é aquecido até 1500°C. Nesse caso, é determinada a dilatação térmica com uma curva de dilatação inscrita. O cálculo do coeficiente de dilatação térmica α dá-se depois da subida da curva de dilatação, na dependência da temperatura, determinada com base em DIN EN 993-19.

[0030] A imagem de MEV (Figura 1) mostra vários flocos de grafitede uma variedade de grafite em flocos, que se encontra no mercado, das quais algumas estão inscritas com "GF". Além disso, em vários flocos de grafite está indicada opticamente a espessura, analogamente a ASTM E 11, sendo que o ponto medido está caracterizado com um traço. A escala da imagem de MEV está indicada à base da imagem com 200 μm. Das medições de espessura resulta uma média de espessura com, arredondando, 25 μm. A análise granulométrica dessa variedade de grafite deu um valor de d90 de 400 μm, do que resulta um coeficiente de forma FF = 16.

[0031] Uma outra variedade de grafite em flocos, que se encontrano mercado foi analisada do mesmo modo e deu um coeficiente de forma de FF = 94.

[0032] Uma mistura de 80% em peso da primeira variedade degrafite em flocos e 20% em peso da segunda variedade de grafite em flocos deu um WAK de 10,2 x 10-6K-1. Uma mistura de 90% em peso da primeira variedade de grafite em flocos e 10% em peso da segunda variedade de grafite em flocos deu um WAK de 11,9 x 10-6 K-1. Uma mistura de 70% em peso da primeira variedade de grafite em flocos e 30% em peso da segunda variedade de grafite em flocos deu um WAK de 8,5 x 10-6 K-1.

[0033] Esse exemplo ilustra que o coeficiente de dilatação térmicae, com o mesmo, a dilatação térmica reversível de uma variedade de grafite pode ser modificado de modo seletivo através do coeficiente de forma Ff.

[0034] A Figura 2 mostra a correlação do coeficiente de dilataçãotérmica de diversas variedades de grafite em flocos com o coeficiente de forma das variedades de grafite, sendo que os valores se encontram sobre uma linha de conexão apenas levemente curvada. Está representada a correlação com os valores de d90 das variedades de grafite em flocos. Linhas de correlação iguais e também úteis para os fins da invenção apresentam-se com outros valores de dx de até, por exemplo, valores de d50 ou valores de x acima de 90. Quanto mais elevado situar-se esse valor de passagem, tanto mais precisa é a correlação. O valor de dx, por esse motivo, deve situar-se convenientemente entre d50 e d95.

[0035] É conveniente usar o mesmo valor de x para as variedadesde grafite em flocos a ser analisadas, para, por exemplo, selecionar o valor de d90 (x = 90) para as variedades de grafite em flocos disponíveis e por meio do coeficiente de forma calculado, a variedade de gra- fite de aditivo ou as variedades de grafite de aditivo, com as quase de um coeficiente de dilatação térmica de uma variedade de grafite principalmente utilizada pode ser nitidamente controlado por mistura de uma variedade de grafite de aditivo.

[0036] É conveniente um peneiramento de acordo com ASTM E11-87 ou ISO 565.

[0037] O processo de acordo com a invenção para controle da dilatação térmica reversível pode ser aplicado de modo particularmente eficiente sobre produtos de grafite puros, particularmente, produtos de grafite refratários puros, que consistem, principalmente, em grafite, tais como cadinhos, blocos de grafite, bem como outros componentes de grafite, porque por mistura de acordo com a invenção de pelo menos duas variedades de grafite em flocos diferentes, por exemplo, originárias de jazidas diferentes, podem ser produzidos grafites em flocos, com dilatação térmica reversível modificada. Isso faz sentido, por exemplo, quando se deseja modificar apenas a dilatação térmica reversível de uma variedade de grafite e as outras propriedades originais do produto de grafite devem ser mantidas.

[0038] Uma aplicação da mudança seletiva e eficiente de acordocom a invenção da dilatação térmica reversível de uma variedade de grafite, por mistura de um outra variedade d grafite em flocos, determinada através do coeficiente de forma como apropriada para esse fim, é possível para todos os produtos refratários, contendo grafite, conhecidos e para outros produtos de grafite. Em todos os produtos refratários, que contêm grafite, o grafite influencia, em princípio, a dilatação térmica reversível, devido à sua dilatação térmica reversível diferente, em comparação com a dilatação térmica do material refratário. Além disso, existe uma dependência da quantidade de grafite no produto refratário, sendo que, no entanto, quantidades de grafite diferentes não só causam dilatações térmicas reversíveis diferentes, mas também modificam outras propriedades importantes, tais como resistência à pressão a frio, resistência à flexão a frio, módulo E e resistência à mudança de temperatura. A presente invenção cria uma solução, pelo fato de que agora misturas de grafite podem ser usadas como aditivo de grafite em quantidade igual, que modicam apenas a dilatação térmica reversível, mas não as outras propriedades em uma medida notável ou considerável.

[0039] A seguir, é ilustrada, alternativamente, para outros produtosrefratários que contêm grafite, por meio de um exemplo, a eficiência das misturas de variedades de grafite sobre o coeficiente de dilatação térmica em tijolos de MgO-C.

Exemplo

[0040] Foram produzidos tijolos de MgO-C com uma composiçãode acordo com a Tabela 1, tal como usual, sendo que o grafite padrão 1 foi substituído por 20% em peso da variedade de grafite 7 dos grafites designados na Figura 2. As proporções na Tabela 1 abaixo são por centos em peso.

[0041] O resultado é mostrado pela Tabela 2 abaixo. Mostrou-se,tal como é visível da Tabela 2, que o coeficiente de dilatação térmica α pôde ser baixado de 8,72 para 7,20. A medição da dilatação térmica foi realizada com base em DIN EN 993-19.

[0042] Está no contexto da invenção de avaliar, em vez do valor dxde um peneiramento, pelo menos uma imagem de MEV de uma variedade de grafite em flocos, pelo fato de que o comprimento da camada grafitada a e a largura da camada grafitada são medidos opticamente, de um número de flocos estatisticamente suficiente, por exemplo, de acordo com ASM E112m e a média desses valores é, calculada, em cada caso, e dos valores de média para a e b é calculado o termo

como valor de dx. Esse valor é dividido pela média da espessura c, também e do mesmo modo determinada da imagem de MEV, dos flocos de grafite dessa variedade de grafite. Daí resulta um coeficiente de forma FF, que se correlaciona igualmente com o coeficiente de dilatação térmica ou com a dilatação térmica reversível, como o coeficiente de forma FF, que é calculado com um valor de dx.

[0043] Também é do contexto da invenção de usar pelo menosuma variedade de grafite sintética, particularmente, como variedade de grafite de aditivo.

[0044] Um produto de acordo com a invenção é particularmentevantajoso quando - o produto apresenta uma mistura homogênea de pelo menos duas variedades de grafite, com, em cada caso, coeficiente de dilatação térmica diferente, sendo que uma variedade de grafite predomina em termos de quantidade e a outra variedade de grafite tem o papel de variedade de grafite de aditivo,- as variedades de grafite distinguem-se em um coeficiente de forma FF, que está correlacionado com seu coeficiente de dilatação térmica, sendo que o coeficiente de forma FF resulta, em cada caso de uma divisão de uma largura de malha de peneira em μm, pela qual passa um determinado percentual de quantidade de flocos de grafite x dessa variedade de grafite (valor d e x) por uma espessura c, opticamente determinada de pelo menos uma imagem de MEV e calculada aritmeticamente na média, de flocos da variedade de grafite visíveis na imagem de MEV, sendo que um coeficiente de forma FF pequeno, com um elevado coeficiente de dilatação térmica se correlaciona com um coeficiente de forma FF maior, com um coeficiente de dilatação térmica menor,- o coeficiente de forma FF de variedades de grafite naturais apropriadas, está entre 5 e 200, particularmente entre 10 e 100,- x do valor dx está entre 50 e 95, particularmente, entre 60 e 90, de preferência, é 90,- a diferença dos coeficientes de forma FF (Δ FF) das variedades de grafite da mistura de variedades de grafite perfaz pelo menos 10, particularmente, pelo menos 50 e, de preferência, 85,- a quantidade adicionada da variedade de grafite de aditivo, por exemplo, com o coeficiente de forma FF à variedade de grafite com o coeficiente de forma FF menor perfaz, no máximo, 50% em peso, e estáestá, particularmente, entre 5 e 30% em peso,- o granulado de material refratário apresenta pelo menos um material do seguinte grupo:MgO,Al2O3, ZrO2, CaO, Cr2O3, mas, de preferência, é MgO.

[0045] Um processo particularmente vantajoso para redução dadilatação térmica reversível de um produto refratário moldado contendo grafite, particularmente, grafite natural, à base de granulados de material refratário, está presente quando os grãos do material granulado estão solidificados para formar um corpo moldado utilizando um aglutinante e/ou ligante cerâmico conhecido, e- foi usada uma mistura de pelo menos duas variedades de grafite, com, em cada caso, coeficientes de dilatação térmica diferentes, sendo que- uma variedade de grafite predomina em termos de quantidade e a outra variedade de grafite tem o papel de variedade de grafite de aditivo,- as variedades de grafite diferenciam-se em um coeficiente de forma FF correlacionado com seu coeficiente de dilatação térmica, sendo que uma variedade de grafite apresenta um coeficiente de forma inferior FF e representa o componente predominante da mistura de grafite e a outra variedade de grafite apresenta um coeficiente de forma FF mais elevado ou inversamente, dependendo de qual coeficiente de dilatação térmica deve ser modificado, e sendo que o coeficiente de forma FF de cada variedade de grafite é determinada antes da mistura;- cada coeficiente de forma FF é determinado tal como se segue:peneiramento da variedade de grafite e determinação da largura de malha em μm de uma peneira, que deixa passar uma determinada quantidade de passagem percentual x em % em peso (valor de dx),determinação de uma quantidade estatisticamente suficiente de medições da média da espessura c determinada de flocos de grafite, com um processo óptico de pelo menos uma imagem de MEV da respectiva variedade de grafite, cálculo do coeficiente de forma FF com a fórmula: FF = valor de dx/c- são usadas variedades de grafite com coeficientes de forma FF de pelo menos 10 particularmente, de pelo menos 50 e, de preferência, de pelo menos 100, para produção de misturas de grafite,- é determinada a largura de malha, sob uso de valores de x entre 50 e 95, particularmente, entre 60 e 90, de preferência, com 90,- são usadas variedades de grafite para uma mistura de grafite, cuja diferença entre seus coeficientes de forma FF (Δ FF) perfaz pelo menos 3 e, no máximo, 50, e está, particularmente, entre 5 e 30,- a quantidade adicionada da variedade de grafite com o coeficiente de forma FF maior à variedade de grafite com o coeficiente de forma FF menor ou inversamente, dependendo de qual coeficiente de dilatação térmica deve ser modificado, perfaz no mínimo 3 e no máximo 50% em peso e, particularmente, está entre 5 e 30% em peso,- para os granulados de material refratário é usado pelo menos um material refratário do seguinte grupo:MgO, Al2O3, Zr2O3, CaO, Cr2O3, mas, de preferência, é MgO.

Claims

1. Produto refratário moldado contendo grafite, à base de granulados de material refratário, cujos grãos de granulado estão solidificados para formar um corpo moldado utilizando aglutinantes e/ou ligante cerâmico conhecidos,o referido produto sendo caracterizado pelo fato de que apresenta uma mistura homogênea de pelo menos duas variedades de floco de grafite, cada uma apresentando um coeficiente de dilatação térmica diferente, sendo que uma variedade de floco de grafite predomina, em termos de quantidade, e a outra variedade de floco de grafite atua como uma variedade de grafite aditiva;sendo que as variedades de floco de grafite diferem em um coeficiente de forma FF, o qual está correlacionado com seus coeficientes de dilatação térmica, sendo que o coeficiente de forma FF resulta, em cada caso, a partir de uma divisão de uma largura de malha de peneira em μm, pela qual uma quantidade em percentagem específica x de flocos de grafite dessa variedade de floco de grafite (valor dx) passa por uma espessura c em μm de flocos da variedade de floco de grafite que são visíveis em uma imagem de MEV, a espessura sendo determinada opticamente a partir de pelo menos uma imagem de MEV e calculada aritmeticamente, sendo que um coeficiente de forma FF pequeno está correlacionado com um elevado coeficiente de dilatação térmica, e um coeficiente de forma FF maior, com um baixo coeficiente de dilatação térmica;sendo que o mesmo x, do valor dx, é usado para determinar o coeficiente de forma FF dos dois tipos de flocos de grafite,sendo que x, do valor de dx, está entre 50 e 95, esendo que que a diferença dos coeficientes de forma FF (Δ FF) das variedades de grafite da mistura de variedades de grafite perfaz pelo menos 10.

2. Produto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as variedades de flocos de grafite são de grafite natural.

3. Produto, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o coeficiente de forma FF das variedades de grafite natural está entre 5 e 200.

4. Produto, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o coeficiente de forma FF das variedades de grafite natural está entre 10 e 100.

5. Produto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que x do valor de dx está entre 60 e 90.

6. Produto, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que x do valor de dx é 90.

7. Produto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a diferença dos coeficientes de forma FF (Δ FF) das variedades de floco de grafite da mistura de variedades de grafite perfaz pelo menos 50.

8. Produto, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a diferença dos coeficientes de forma FF (Δ FF) das variedades de floco de grafite da mistura de variedades de grafite perfaz pelo menos 85.

9. Produto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a quantidade da variedade de floco de grafite adicionada apresentando o maior coeficiente de forma FF à variedade de floco de grafite apresentando o menor coeficiente de forma FF perfaz < 50% em peso, respectivamente em relação à quantidade da mistura da variedade de grafite no produto.

10. Produto, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a quantidade da variedade de floco de grafite adicio- nada apresentando maior coeficiente de forma FF à variedade de floco de grafite apresentando o menor coeficiente de forma FF perfaz entre 5 e 30% em peso, respectivamente em relação à quantidade da mistura da variedade de grafite no produto.

11. Produto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o granulado de material refratário apresenta pelo menos um material do seguinte grupo: MgO, Al2O3, SiO2, ZrO2, CaO e Cr2O3.

12. Produto, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o granulado de material refratário é MgO.

13. Processo para redução da dilatação térmica reversível de um produto refratário moldado contendo grafite, à base de granulados de material refratário, ou para produção de um produto, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, sendo que os grãos do material granulado estão solidificados para formar um corpo moldado utilizando um aglutinante e/ou ligante cerâmico conhecido, e sendo que uma mistura de pelo menos um material refratário, pelo menos um aglutinante e grafite é produzida e moldada,o referido processo sendo caracterizado pelo fato de que, como grafite, é usada uma mistura de pelo menos duas variedades de floco de grafite, que se diferenciam em termos do seu coeficiente de dilatação térmica, sendo que uma variedade de floco de grafite predomina, em termos de quantidade, na mistura de grafite, e a outra variedade de floco de grafite funciona como uma variedade de grafite adicionada;sendo que as variedades de floco de grafite se diferenciam em um coeficiente de forma FF, que se correlaciona com seus coeficientes de dilatação térmica, sendo que uma variedade de floco de grafite apresenta um coeficiente de forma FF inferior e perfaz o componente predominante da mistura de grafite, e a outra variedade de floco de grafite apresenta um coeficiente de forma FF superior, ou vice-versa, dependendo de qual coeficiente de dilatação térmica deva ser modificado, e sendo que o coeficiente de forma FF de cada variedade de floco de grafite é determinado antes da mistura;sendo que cada coeficiente de forma FF é determinado do seguinte modo:- peneiramento da variedade de floco de grafite e determinação da largura da malha em μm de uma peneira, que permita passar uma quantidade percentual específica x em peso (valor de dx),- determinação da espessura média c determinada a partir de um número estatisticamente suficiente de medições de flocos de grafite, utilizando um processo óptico, a partir de pelo menos uma imagem de MEV da respectiva variedade de grafite,- cálculo do coeficiente de forma FF com a fórmula:FF = valor de dx/csendo que a largura de malha é determinada utilizando valores de x entre 50 e 95,sendo que o mesmo x, do valor dx, é usado para determinar o coeficiente de forma FF dos dois tipos de flocos de grafite, esendo que que variedades de floco de grafite são utilizadas para uma mistura de grafite, com a diferença dos seus coeficientes de forma FF (Δ FF) perfazendo pelo menos 10.

14. Processo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que as variedades de floco de grafite são de grafite natural.

15. Processo, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, ca-racterizado pelo fato de que variedades de floco de grafite apresentando coeficientes de forma FF de pelo menos 10 são usadas para produção da mistura de grafite.

16. Processo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que variedades de floco de grafite apresentando coeficientes de forma FF de pelo menos 50 são usadas para produção da mistura de grafite.

17. Processo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que variedades de floco de grafite apresentando coeficientes de forma FF de pelo menos 100 são usadas para produção da mistura de grafite.

18. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 17, caracterizado pelo fato de que a largura de malha é determinada utilizando valores de x entre 60 e 90.

19. Processo, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a largura de malha é determinada utilizando valores de x de 90.

20. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 19, caracterizado pelo fato de que variedades de floco de grafite são usadas para a mistura de grafite, com a diferença entre seus coeficientes de forma FF (Δ FF) perfazendo pelo menos 50.

21. Processo, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que variedades de floco de grafite são usadas para a mistura de grafite, com a diferença entre seus coeficientes de forma FF (Δ FF) perfazendo pelo menos 85.

22. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 21, caracterizado pelo fato de que a quantidade da variedade de floco de grafite adicionada apresentando o coeficiente de forma FF maior à variedade de floco de grafite com o coeficiente de forma FF menor, ou vice-versa, dependendo de qual coeficiente de dilatação térmica deve ser modificado, perfaz entre no mínimo 3 e < 50% em peso, respectivamente em relação à quantidade da mistura da variedade de grafite no produto.

23. Processo, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que a quantidade da variedade de floco de grafite adicionada apresentando o coeficiente de forma FF superior à variedade de floco de grafite com o coeficiente de forma FF inferior, ou vice-versa, dependendo de qual coeficiente de dilatação térmica deve ser modificado, perfaz entre 3 e 30% em peso, respectivamente em relação à quantidade da mistura da variedade de grafite no produto.

24. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 23, caracterizado pelo fato de que para os granulados de material refratário, é utilizado pelo menos um material refratário do seguinte grupo: MgO, Al2O3, SiO2, Zr2O3, CaO e Cr2O3.

25. Processo, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que para os granulados de material refratário é utilizado MgO.