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metadata.dc.type: Trabalho de Conclusão de Curso
Title: Análise experimental do comportamento de materiais cerâmicos refratários reforçados com fibras de aço e sílica da casca do arroz
Authors: Nunes, Alessandro da Silva
metadata.dc.creator: Nunes, Alessandro da Silva
metadata.dc.contributor.advisor1: Tier, Marco Antônio Durlo
metadata.dc.description.resumo: Este trabalho foi desenvolvido com o intuito de apresentar uma alternativa à destinação da cinza residual do processo de geração de energia a partir da queima da casca de arroz. Utilizou-se a cinza rica em sílica (a qual vai ser denominada de sílica da casca do arroz), como substituição parcial da argila utilizada para fabricação de cerâmicas refratárias. O trabalho justifica-se por transformar um resíduo abundante na região oeste do estado do Rio Grande do Sul em produto secundário, ou seja, “transformação” da cinza em sílica. Foram produzidos corpos-de-prova com substituição parcial da argila refratária por sílica da casca de arroz, nas porcentagens de 10%, 20% e 30% a incorporação de 1% de fibras de aço em volume. Os corpos de prova foram moldados, prensados uniaxialmente a 20 MPa, secos ao ambiente por 14 dias e em estufa para depois serem queimados em forno elétrico à 1300ºC. Após a queima, foram determinadas as propriedades físicas e termomecânicas do material através dos ensaios de densidade de massa aparente, porosidade aparente, absorção de água, retração linear de queima, resistência à compressão, resistência à flexão em três pontos e a resistência ao choque térmico. Com a adição de cinza nos materiais refratários, ocorreu uma redução nos valores de porosidade aparente e absorção de água, chegando ao valor mínimo de 3,71% de absorção de água para a mistura com 30% de sílica. Os valores obtidos para retração linear ficaram próximos, entre 10,43% e 11,27%. A densidade aparente dos materiais teve uma variação pequena de 2,25 para 2,36 g/cm³. Para os ensaios mecânicos, as amostras com adição de 20% de cinza ofereceram o melhor desempenho. No ensaio térmico, a mistura que alcançou melhor desempenho foi aquela com adição de 10% de sílica. Conclui-se que a viabilidade da utilização da sílica da casca do arroz na produção de cerâmica refratária fica dividida entre duas direções, ou seja, misturas com até 20% de cinza ganham em resistência mecânica, mas perdem em resistência ao choque térmico.
Abstract: This work was developed with the intention of presenting an alternative to destination of residual ash from power generation from burning rice husk process. We used the silica-rich ash as a partial replacement of clay used for the manufacture of refractory ceramics. The work is justified by transforming an abundant residue in the western region of the state of Rio Grande do Sul in-product, ie "transformation" of ash on silica. Specimens were produced with partial replacement of silica refractory clay for rice husk, the percentages of 10%, 20% and 30% and incorporation of 1% volume of steel fibers. The specimens were molded, pressed uniaxially at 20 MPa, dry environment for 14 days and then in an oven to be fired in an electric kiln to 1300ºC. After firing, were determined and the physical properties of the material through the thermomechanical tests, density of bulk density, apparent porosity, water absorption, linear firing shrinkage, compressive strength, flexural strength at three points and crashworthiness heat. With the addition of refractory materials in the ash reducing the values of apparent porosity and water absorption, reaching a minimum of 3.71% water absorption for mixing with 30% gray occurred. The values obtained for linear shrinkage were close between 10.43% and 11.27%. The bulk density of the material had a shy variation of 2.25 to 2.36 g / cm ³. For mechanical testing samples with addition of 20% gray offered the best performance. In the thermal test mixture that best performance was achieved with addition of 10% gray. It is concluded that the feasibility of using silica from rice husk in the production of refractory ceramic is torn between two directions, ie, mixtures with up to 20% gray gain in strength but lose in thermal shock resistance.
Keywords: Mechanical Engineering
Materials technology
Refractory materials
Ceramics
Publisher: Universidade Federal do Pampa
metadata.dc.rights: Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: http://hdl.handle.net/riu/919
Issue Date: 2014
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