Estudo da utilização de escória de forno cubilô como aditivo no processo de produção de núcleos de areia de sílica para fundição

• Main Author: Santos, Elder Gregol dos
• Publication Date: 2024
• Format: Doctoral thesis
• Language: por
• Source: Repositório Institucional da Udesc
• dARK ID: ark:/33523/001300000gxn9
• Download full: https://repositorio.udesc.br/handle/UDESC/11303
• topic: Defeitos de expansão; escória de forno cubilo; núcleos de areia de silica; aditivos

A areia de silica é o material mais comumente utilizado na produção de núcleos de areia na indústria de fundição, devido às suas vantagens em disponibilidade, custo, versatilidade e estabilidade química. No entanto, em certas aplicações, as mudanças volumétricas de correntes das transformações de fase da silica durante o aquecimento podem resultarem defeitos como veiamento e penetração metálica. Este trabalho teve como objetivo estudar a viabilidade da utilização de diferentes escórias de forno cubilo como aditivo em misturas de areia de silica para a produção de núcleos de areia pelo processo de moldagem em caixa fria (cold box), visando reduzir os defeitos de veiamento. Foram investigados três tipos de escória com composições e coloração distintas (cinza, verde e preta). Um método de processamento por amassamento foi empregado para ajustar a granulometria das escórias, obtendo-se módulos de finura médios de 35,9, 33,5 e 34,0 AFS, com rendimento médio de 90%. A adição das escórias demonstrou redução de 49% da deformação máxima com adição de 70% de escória preta. As taxas de de formação e a deformação total também foram reduzidas com a adição das escórias, de 0,058, 0,069 e 0,053 mm/s para 0,031, 0,029, 0,022, respectivamente para adição de 70% de escória. Também observou-se que proporções crescentes de escória melhoraram a termoplasticidade das misturas, sendo este efeito mais pronunciado acima de 40% de adição de escória, relacionado à menor dilatação linear das escórias em comparação com a areia de silica. Embora os valores de resistência à tração tenham excedido os minimos requeridos, houve uma redução desses valores com o aumento da adição de escórias, atingindo valor minimo de 124 N/cm2. Os resultados também indicaram que a curva de dilatação linear das escórias pode ser comparada à curva de de formação da cromita. No teste de Gertsmann para avaliação de veiamento, as misturas com 40% e 70% de escória verde apresentaram eliminaram a ocorrência de veiamento. No entanto, devido ao menor módulo de finura e à alta dispersão granulométrica, a penetração metálica foi mais acentuada nos corpos de prova com a escória verde.