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Fundamentos Teóricos
Os refratários empregados em equipamentos de fabricação de vidro compreendem um pequeno número de sistemas de óxidos, tais como: SiO2, Al2O3, Cr2O3, ZrO2 e MgO. A grande diversidade de produtos encontrados comercialmente é explicada pelas múltiplas combinações químicas e mineralógicas possíveis envolvendo estes óxidos. Somando-se a isto a microestrutura do refratário, que pode ser variada através do processamento cerâmico, composição química e tratamento térmico.
No que diz respeito ao tratamento térmico para a produção de refratários pode-se destacar dois processos: o processo de sinterização e o de eletrofusão.
O processo de eletrofusão envolve o refratário a composição refratária é levada à fusão parcial ou completa das matérias primas atingindo temperaturas da ordem de 2000 a 2500ºC. Posteriormente o produto fundido é vertido em moldes, dando origem às peças refratárias, que em um estágio posterior terá o seu formato e acabamento ajustado segundo as especificações da aplicação com o auxílio de equipamentos de corte e abrasão.
Por se tratar de uma peça monolítica obtida a partir de um líquido, este refratário apresenta elevada densidade e baixos níveis de porosidade. A porosidade aliada à composição mineralógica e microestrutural destes refratários garantem um excelente desempenho destes produtos frente à corrosão, no entanto, seu custo de produção, e em alguns casos sua densidade, representam um agravante para a sua aplicação generalizada.
O segundo processo de produção bastante difundida nas indústrias refratária é o de sinterização convencional em fornos contínuos ou intermitentes.
A sinterização envolve temperaturas mais baixas, mas para isso faz uso da utilização de aditivos mineralizadores, para auxiliar na sinterização das partículas e agregados refratários. No caso dos refratários de sílica, o mineralizador mais utilizado é o óxido de cálcio.
No processo de sinterização além das variáveis tais como: distribuição de partículas, empacotamento, pressão de compactação etc, a composição química e tempo e temperatura são essenciais para a obtenção de produtos refratários mais (ou menos) resistentes à corrosão. Em se tratando de refratários de sílica, dependendo da temperatura final de queima, taxas de resfriamento e da quantidade de mineralizadores, a composição mineralógica do produto varia significativamente. Dependendo do nível de transformações mineralógicas resultantes deste tratamento pode-se inclusive levar a perda completa da integridade estrutural do refratário, ou resultar em danos parciais como microtrincamento - o que acarreta na criação de porosidade e consequentemente levará a um baixo desempenho do refratário.
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