Aspectos da hidratação de óxido de magnésio em formulações de concretos refratários Aspects of magnesium oxide hydration in refractory castables compositions

Óxido de magnésio (MgO) ou magnésia é uma das matérias primas mais importantes para a indústria de refratários. Graças à sua elevada refratariedade (ponto de fusão da ordem de 2800 ºC) e resistência à corrosão me meios básicos, associadas a custos relativamente baixos, sua utilização em tijolos permitiu um significativo aumento no desempenho e durabilidade desses materiais. No entanto, como uma seqüência natural da utilização desse material, seu uso em concretos refratários não obteve o mesmo impacto em aplicações industriais devido à sua elevada tendência em reagir com água e a decorrente expansão volumétrica gerada. Desse modo, adições de magnésia em concretos têm sido restritas a baixos teores (> 10% peso) e ao uso de partículas grosseiras (> 100 µm). Neste trabalho, foram analisados criteriosamente os diversos estudos referentes à hidratação do MgO em concretos refratários, o impacto gerado nas diferentes etapas de processamento desses materiais e as técnicas empregadas para evitá-la.<br>Magnesium oxide (MgO) or magnesia is one of the most important raw materials for the refractories industry. Because of high refractoriness (melting point of 2800 ºC), corrosion resistance in basic environments and relatively low costs, its use in bricks has allowed a significant increase in the performance and service life of these materials. However, its use in refractory castables did not attain the same impact in industrial applications because of its great tendency in react with water and the consequent volumetric expansion generated. Therefore, magnesia additions in castables has been kept in small amounts (bellow 10 wt%) and restricted to large particles (> 100 µm). In the present work, several reports on magnesia hydration in refractory castables, its effects on the castables processing and the anti-hydration techniques were critically reviewed

Hidratação e desidratação de óxido de magnésio em concretos refratários Magnesia sinter hydration-dehydration behavior in refractory castables

Óxido de magnésio (MgO) rapidamente reage com água quando exposto a umidade ou durante a mistura de concretos refratários, gerando uma camada de hidróxido de magnésio, Mg(OH)2, na superfície das partículas. Durante a secagem desses materiais entre 350 ºC e 600 ºC essa camada se decompõe, gerando superfícies de MgO altamente reativas. O modo como esse processo afeta as propriedades de concretos refratários não foi descrito de modo satisfatório na literatura. Neste trabalho, suspensões aquosas de sínter de MgO termicamente tratado (110-900 ºC) foram preparadas. O efeito da temperatura de calcinação em sua reatividade foi avaliado por meio da técnica de medida de expansão volumétrica aparente. Com base nesses resultados, o comportamento de secagem de concretos refratários contendo MgO foi relacionado com medidas de resistência mecânica e porosidade. Também foram investigados os danos causados pela re-hidratação do MgO após a exposição dos concretos secos à umidade ambiente.<br>Magnesia (MgO) easily reacts with water when exposed to humidity or along the mixing of refractory castables, resulting a Mg(OH)2 coating layer on its particle surface. During castables dewatering above 350 ºC this coating begins to decompose, generating porosity and a highly reactive magnesia. Despite the abundant literature concerning magnesia hydration-dehydration mechanisms, few studies were related to refractory. In the present work, aqueous suspensions of thermally treated magnesia sinter were prepared and the influence of the calcination temperature on magnesia reactivity was estimated by the apparent volumetric expansion measurements. Based on these results, the drying behavior of magnesia sinter containing castables was related to mechanical strength and porosity measurements. The effects of re-hydration damages caused by humidity exposition after drying was also investigated