ABNT10237

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JAN 2001 NBR 10237
Materiais refratários - Classificação
Origem: Projeto NBR 10237:1997
ABNT/CB-19 - Comitê Brasileiro de Refratários
CE-19:003.01 - Comissão de Estudo de Classificação de Materiais Refratários
NBR 10237 - Refractory material - Classification
Descriptor: Refractory material
Esta Norma cancela e substitui as NBR 10238:1995, NBR 10239:1995,
NBR 10240:1994, NBR 10241:1995, NBR 10242:1988, NBR 10243:1995,
NBR 10244:1988, NBR 10245:1988, NBR 10246:1997, NBR 10958:1990,
NBR 10959:1989, NBR 11507:1990, NBR 11697:1991 e NBR 11698:1991
Esta Norma substitui as NBR 10237:1993
Válida a partir de 28.02.2001
Palavra-chave: Material refratário 7 páginas
Prefácio
A ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas - é o Fórum Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo
conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB) e dos Organismos de Normalização Setorial
(ABNT/ONS), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas
fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros).
Os Projetos de Norma Brasileira, elaborados no âmbito dos ABNT/CB e ABNT/ONS, circulam para Consulta Pública entre
os associados da ABNT e demais interessados.
Na revisão desta Norma foram englobadas as NBR 10238:1995, NBR 10239:1995, NBR 10240:1994, NBR 10241:1995,
NBR 10242:1988, NBR 10243:1995, NBR 10244:1988, NBR 10245:1988, NBR 10246:1997, NBR 10958:1990 (revalidada
em JUL 1997), NBR 10959:1989, NBR 11507:1990, NBR 11697:1991 e NBR 11698:1991.
1 Objetivo
Esta Norma classifica de maneira geral os materiais refratários conformados e não-conformados, baseando-se nos
principais critérios considerados relevantes sob os pontos de vista de fabricação, identificação, comercialização e aplicação
desses materiais.
Esta Norma abrange os materiais refratários em geral, definidos na NBR 8826, destinados às indústrias metalúrgicas,
siderúrgicas, cimenteiras, vidreiras, químicas, petroquímicas e cerâmicas e entre outras.
2 Referências normativas
As normas relacionadas a seguir contêm disposições que, ao serem citadas neste texto, constituem presrições para esta
Norma. As edições indicadas estavam em vigor no momento desta publicação. Como toda norma está sujeita a revisão,
recomenda-se àqueles que realizam acordos com base nesta que verifiquem a conveniência de se usarem as edições
mais recentes das normas citadas a seguir. A ABNT possui a informação das normas em vigor em um dado momento.
NBR 6115:1996 - Materiais refratários isolantes conformados - Determinação da densidade de massa aparente -
Método de ensaio
NBR 6225:2001 - Material refratário conformado - Determinação da variação linear dimensional - Método de ensaio
NBR 8002:1983 - Material refratário de alto teor em sílica - Análise química - Método de ensaio
NBR 8826:1997 - Materiais refratários - Terminologia
NBR 8828:1985 - Material refratário - Análise química de materiais refratários sílico-aluminosos - Método de ensaio
NBR 10237:20012
NBR 9640:1995 - Materiais refratários antiácidos conformados - Determinação da resistência ao ataque por ácido sulfú-
rico ou por ácido clorídrico - Método de ensaio
NBR 11302:1989 - Refratários aluminosos - Análise química - Método de ensaio
NBR 11303:1990 - Análise química de materiais refratários aluminosos por espectrometria de fluorescência de raios X -
Método de ensaio
NBR 12860:1993 - Materiais refratários magnesianos - Análise química por espectrometria de fluorescência de raios X -
Método de ensaio
NBR 13100:1994 - Materiais refratários cromomagnesianos - Análise química por espectrometria de fluorescência de
raios X
3 Requisitos
Os materiais refratários podem ser classificados sob diversos aspectos, conforme 3.1 a 3.6.
3.1 Quanto à forma
Refere-se à forma física final com que o produto é expedido pelo fabricante. Sob este aspecto, os materiais refratários são
classificados conforme a tabela 1.
3.2 Quanto ao processo de fabricação
Refere-se ao processo por que passa o produto refratário, quando da sua fabricação, visando a conferir-lhe determinadas
propriedades físicas e químicas requeridas para cada aplicação ou, simplesmente, dotá-lo de resistência mecânica
suficiente para suportar o manuseio e o transporte até o momento de sua utilização. Sob este aspecto, os materiais
refratários estão classificados conforme a tabela 2.
Tabela 1 - Classe quanto à forma
Grupo Classe
Arco
Formatos Cunha
padronizados Paralelos
Radiais
Conformados
Formatos especiais
Argamassas
Concretos densos e isolantes
Massas de socar
Massas plásticas
Massas de projeção
Não-conformados
Massas granuladas secas
Tabela 2 - Classe quanto ao processo de fabricação
Grupo Classe
Queimados
Impregnados
Quimicamente ligados
Conformados Eletrofundidos
A piche
Ligados (curados ou não) A alcatrão
A resinas
Não-conformados Produtos os quais são obtidos apenas pela mistura de seus componentes, não
necessitando de algum processo de conformação
NBR 10237:2001 3
3.3 Quanto ao processo de conformação
Refere-se ao processo por que passa o refratário, quando da sua conformação, de modo a dar-lhe forma física definitiva.
Sob este aspecto, os materiais refratários estão classificados conforme a tabela 3.
3.4 Quanto à natureza química e mineralógica dos constituintes
Sob esse aspecto, os refratários estão classificados em função da composição química e mineralógica da matéria-prima
predominante na mistura que os constitui, conforme a tabela 4. As matérias-primas normalmente empregadas na
fabricação dos refratários são classificadas em três grupos: ácidas, básicas e neutras.
NOTA - Observar nesta classificação a inclusão de alguns refratários que, por não se enquadrarem satisfatoriamente em nenhum dos três
grupos mencionados, constituem-se nos chamados refratários especiais.
3.5 Quanto ao grau de densidade (massa específica aparente)
3.5.1 Esta característica é determinada pela massa específica aparente (densidade). Sob este aspecto, os materiais estão
classificados conforme a tabela 5.
Tabela 3 - Classe quanto ao processo de conformação
Prensados
Extrudados
Moldados manualmente (por socagem)
Classe Moldados por colagem
Moldados por vibração
Moldados por vertimento
Eletrofundidos
Tabela 4 - Classe quanto à natureza química e mineralógica dos constituintes
Grupo Classe
Silicosos ou de sílica
Ácidos Sílicoaluminosos ou de sílica-alumina
Magnesianos ou de magnésia
Magnesiano-cromíticos ou de magnésia-cromita
Básicos Cromomagnesianos ou de cromita-magnésia
Dolomíticos ou de dolomita
De magnésia-carbono
Aluminosos ou de alumina
De alumina-carbono
De alumina-carbeto-carbono, de silício carbono
Aluminosos-cromíticos ou de alumina-cromita
Neutros Cromíticos ou de cromita
De carbono
Grafíticos ou de grafita
De carbeto de silício
Especiais De cordierita
De mulita
Tabela 5 - Classe quanto à massa específica aparente
Grupo Classe
Conformados ou
não-conformados
Refratários densos e
refratários isolantes
NBR 10237:20014
3.5.2 Isolantes confomados
3.5.2.1 Os materiais refratários isolantes conformados podem, sob o aspecto da natureza química e mineralógica dos seus
constituintes, serem classificados como aluminosos, sílico-aluminosos e silicosos. Contudo, a classificação mais usual é
baseada nas diferentes temperaturas de recozimento a que podem ser submetidos, mantendo sua variação linear
dimensional (vld) limitada em 2%, temperaturas estas que, por sua vez, estão correlacionadas a diferentes valores de
massa específica aparente (mea), conforme a tabela 6.
3.5.2.2 Determinar a densidade de massa aparente e da variaçãodimensional linear após o recozimento, de acordo com
as NBR 6115 e NBR 6225, respectivamente.
3.6 Quanto à resistência ao ataque por ácidos
Os materiais refratários antiácidos, tanto os conformados como os concretos, estão classificados quanto à sua resistência
ao ataque por ácido sulfúrico (H2SO4) ou por ácido clorídrico (HCl), conforme as tabelas 7 e 8. Determinar as resistências
aos ácidos de acordo com a NBR 9640.
4 Classificação quanto à natureza química
4.1 Grupo dos aluminosos (neutros)
4.1.1 Silicosos ou de sílica
Os materiais refratários conformados e os não-conformados silicosos estão classificados em função do teor de óxido de
silício (SiO2 ), conforme a tabela 9. Determinar o teor de óxido de silício de acordo com a NBR 8002.
4.1.2 Sílicoaluminosos ou de sílica-alumina
Os materiais refratários conformados e os não-conformados sílicoaluminosos estão classificados em função do teor de
óxido de alumínio (Al2 O3 ), conforme a tabela10. Determinar o teor de óxido de alumínio de acordo com a NBR 8828.
Tabela 6 - Classe dos refratários isolantes conformados
Classe
vld máxima de 2% à temperatura
de recozimento
oC
mea máxima
g/cm3
RI - 09
RI - 10
RI - 11
RI - 12
RI - 13
RI - 14
RI - 15
RI - 16
900
1 000
1 100
1 200
1 300
1 400
1 500
1 600
0,70
0,70
0,75
0,85
1,00
1,10
1,15
1,20
NOTA - As temperaturas relacionadas na tabela não devem ser tomadas como temperaturas limites que os materiais podem suportar em
serviço, pois estas variam consideravelmente em função das condições de trabalho às quais os materiais são submetidos.
Tabela 7 - Classe dos refratários quanto à resistência ao ataque por ácido sulfúrico
Classe ATS-1 ATS-2 ATS-3 ATS-4
Ataque por H2 SO4 
% máx. 2,50 2,51 a 5,50 5,51 a 8,50 > 8,50
Tabela 8 - Classe dos refratários quanto à resistência por ácido clorídrico
Classe ATC-1 ATC-2 ATC-3 ATC-4
Ataque por HCl 
 % máx. 0,50 0,51 a 0,75 0,76 a 1,00 > 1,00
Tabela 9 - Classe dos refratários silicosos
Classe
Características
SL-1 SL-2 SL-3
SiO2 65,00/84,99 85,00/92,99 mín. 93,00
NBR 10237:2001 5
4.2 Grupo dos básicos
4.2.1 Magnesianos ou de magnésia
Os materiais refratários conformados e os não-conformados magnesianos estão classificados em função do teor de óxido
de magnésio (MgO), em base calcinada, conforme a tabela 11. Determinar o teor de óxido de magnésio através de análise
química por via úmida e/ou instrumental, de acordo com a NBR 12860.
4.2.2 Magnesiano-cromíticos ou de magnésia-cromita
Os materiais refratários conformados e os não-conformados magnesiano-cromíticos estão classificados em função do
teor de óxido de magnésio (MgO), em base calcinada, conforme a tabela 12. Determinar o teor de óxido de magnésio
através de análise química por via úmida e/ou instrumental, de acordo com a NBR 12860.
4.2.3 Cromomagnesianos ou de cromita-magnésia
Os materiais refratários conformados e os não-conformados cromomagnesianos estão classificados em função do teor de
óxido de magnésio (MgO), em base calcinada, conforme a tabela 13. Determinar o teor de óxido de magnésio através de
análise química por via úmida e/ou instrumental, de acordo com a NBR 13100.
4.2.4 Dolomíticos ou de dolomita
Os materiais refratários conformados e os não-conformados dolomíticos estão classificados em função do teor de óxido
de magnésio (MgO), em base calcinada, conforme a tabela 14. Determinar o teor de óxido de magnésio através de análise
química por via úmida e/ou instrumental, de acordo a metodologia adotada pelo fabricante. Neste caso, informar no
relatório de análise a metodologia adotada.
Tabela 10 - Classe dos refratários sílicoaluminosos
Classe
Características
SA-4 SA-3 SA-2 SA-1
Al2 O3 (%) 22,00/27,99 28,00/33,99 34,00/39,99 40,00/45,99
Tabela 11 - Classe dos refratários magnesianos
Classe
Características
MG-85 MG-90 MG-95 MG-98
MgO (%) 81,00/85,99 86,00/90,99 91,00/95,99 mín. 96,00
Tabela 12 - Classe dos refratários magnesiano-cromíticos ou de magnésia-cromita
Classe
Características
MC-60 MC-70 MC-80
MgO (%) 55,00/64,99 65,00/74,99 75,00/80,99
Tabela 13 - Classe dos refratários cromomagnesianos
Classe
Características
CM-40 CM-50
MgO (%) 35,00/44,99 45,00/54,99
Tabela 14 - Classe dos refratários dolomíticos
Classe
Características
DL-30 DL-40 DL-50
MgO (%) 25,00/34,99 35,00/44,99 mín. 45,00
NBR 10237:20016
4.2.5 De magnésia-carbono
Os materiais refratários conformados e os não-conformados de magnésia-carbono estão classificados em função do teor de
carbono (C), conforme a tabela 15. Determinar o teor de carbono por via instrumental.
4.3 Grupo dos neutros
4.3.1 Aluminosos ou de alumina
Os materiais refratários conformados e os não-conformados aluminosos estão classificados em função do teor de óxido de
alumínio (Al2 O3 ), conforme a tabela 16. Determinar o teor de óxido de alumínio, de acordo com as NBR 11302
e NBR 11303.
4.3.2 De alumina-carbono
Podem estar classificados como aluminosos conforme a tabela 16, embora com certo teor de carbono.
4.3.3 De alumina-carbeto-carbono de silício-carbono
Podem estar classificados como aluminosos de acordo com a tabela 16, porém são produtos que contêm teores de carbeto
de silício e de carbono.
4.3.4 Aluminosos-cromíticos ou de alumina-cromita
Esta classe de produtos pode ser classificada como refratários aluminosos, de acordo com a tabela 16, porém contendo
traços ou teores de óxido de cromo (Cr2O3).
4.3.5 Cromíticos ou de cromita
Os materiais refratários conformados e os não-conformados cromíticos estão classificados em função do teor de óxido
cromo (Cr2O3), em base calcinada, conforme a tabela 17. Determinar o teor de óxido de cromo através de análise química
por via úmida e/ou instrumental, de acordo com a metodologia adotada pelo fabricante. Neste caso, explicitar no certificado
de análise a metodologia que foi adotada para determinar os teores de óxido de cromo.
4.3.6 De carbono
4.3.6.1 Os materiais refratários de carbono estão classificados em:
a) refratários conformados: classificados em função do teor de eletrografite e condutividade térmica, conforme a tabe-
la 18;
b) refratários não-conformados: classificados em função da condutividade térmica, conforme a tabela 19.
4.3.6.2 Efetuar a análise química por via úmida ou instrumental, de acordo com a metologia adotada pelo fabricante. Neste
caso, explicitar no certificado de análise a metodologia que foi adotada para determinar o teor de eletrografite.
Tabela 15 - Classe dos refratários de magnésia-carbono
Classe
Características
MB-05 MB-10 MB-15 MB-20 MB-25 MB-30
C (%) máximo7,49
7,50
a
12,49
12,50
a
17,49
17,50
a
22,49
22,50
a
27,49
mínimo
27,50
Tabela 16 - Classe dos refratários aluminosos ou de alumina
Classe
Características
AL-50 AL-60 AL-70 AL-80 AL-90
Al2 O3 (%) 46,00/55,99 56,00/65,99 66,00/75,99 76,00/85,99 mín. 86,00
Tabela 17 - Classe dos refratários cromíticos ou de cromita
Classe
Características
CR-30 CR-40 CR-50
Cr2O3 (%) 25,00/34,99 35,00/44,99 mín. 45,00
NBR 10237:2001 7
4.3.7 Grafíticos ou de grafita
Os materiais refratários grafitivos contêm teores significativos de grafita onde os teores deste mineral podem oscilar de
acordo com a aplicação do produto.
4.4 Grupo dos especiais
4.4.1 De carbeto de silício
4.4.1.1 Os materiais refratários conformados de carbeto de silício estão classificados em função do teor de carbeto de
silício (SiC), conforme a tabela 20. Determinar o teor de carbeto de silício através de análise química por via úmida e/ou
instrumental.
4.4.1.2 Quanto à fase ligante, conforme a tabela 21.
4.4.2 De cordierita
Os materiais refratários conformados e os não-conformados de cordierita estão classificados em função dos teores de
óxido de alumínio (Al2O3), óxido de silício (SiO2) e óxido de magnésio (MgO), conforme a tabela 22. Determinar os teores
de óxido de alumínio, óxido de silício e óxido de magnésio, de acordo com a NBR 8828.
4.4.3 De mulita
Os materiais refratários à base de mulita estão classificados em função dos teoresde óxido de alumínio
(Al2O3), que deve estar na faixa de 56 a 79 %. As impurezas devem ser de no máximo 5,0%.
Tabela 18 - Classe dos refratários de carbono conformados
Classe GR-00 GR-15 GR-50 GR-80
Eletrografite (%) 0 1 - 30 40 - 60 > 60
Condutividade térmica
(W/moK) < 5 0 - 10 11 – 20 > 20
NOTA - W / mo K = Watt / metros – graus Kelvin
Tabela 19 - Classe dos refratários de carbono não-conformados
Classe GR-B GR-M GR-A GR-MA
Condutividade térmica
(W/moK) 8 - 10 11 - 13 14 - 16 > 18
NOTA - MA = Muito alta condutividade
 A = Alta condutividade
 M = Média condutividade
 B = Baixa condutividade
Tabela 20 - Classe dos refratários de carbeto de silício
Classe SC-50 SC-60 SC-65 SC-70 SC-75 SC-80 SC-85 SC-90
SiC
 (%)
50,0
a
59,9
60,0
a
64,9
65,0
a
69,9
70,0
a
74,9
75,0
a
79,9
80,0
a
84,9
85,0
a
89,9
≥ 90,0
Tabela 21 - Fase ligante dos refratários de carbeto de silício
Classe A B C D E F G
Fase ligante Argilosa αSiC βSiC Si3N4 Sialon Si2ON2 Outros
Tabela 22 - Classe dos refratários de cordierita
Classe
Características
CD-3 CD-2 CD-1
Al2O3 (%) 37,00/41,99 42,00/49,99 50,00/55,00
SiO2 (%) 51,99/46,00 45,99/40,00 39,99/46,00
MgO (%) 10,99/8,00 7,99/5,00 4,99/3,00
_________________