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Mineralogia aplicada: Materiais Refratários
Alunas: Carolina Barbosa
 Marcella Maia 
Introdução
O entrelaçamento histórico entre os processos térmicos de manufatura e a tecnologia dos refratários começa com a descoberta do fogo. A natureza forneceu os primeiros refratários, cadinhos de rocha onde metais eram amolecidos para a confecção das primeiras ferramentas primitivas.
Estes materiais realmente nasceram com a metalurgia, tendo acompanhado passo a passo a evolução do seu ramo siderúrgico. Hoje, cinco mil anos mais tarde, os refratários são manufaturados a partir de variado elenco de matérias-primas, em centenas de formatos e composições químicas, viabilizando desta forma os processos de manufatura que utilizam altas temperaturas como os que praticamente envolvem a produção de todos os tipos de metais, aços, vidros, químicos, petroquímicos e cerâmicos. 
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O que são Refratários?
São refratários aqueles materiais capazes de suportar elevadas temperaturas. Os materiais refratários por excelência , entre outros, são as cerâmicas. Por exemplo, a fabricação do primeiro avião supersônico de passageiros, o concorde, não teria sido possível sem a utilização de um metal raro no mundo, mas abundante no Brasil, o nióbio: o mais leve dos metais refratários.
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Composição dos Materiais Refratários
A composição dos materiais refratários varia de acordo com o seu grupo. As argilas são compostas por aluminossilicatos hidratados, contendo de 50 a 80% de SiO2 (sílica), 20 a 45% de AI2030 (alumina) e minerais. A cromita tem em sua composição Al2O3, FeO (óxido de ferro), MgO (óxido de magnésio) e MgCO3 (magnesita). Já a zircônia é composta por ZrO2 (óxido de zircônio), sendo altamente resistente e suportando até 2.400 ºC.
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Tipos de Materiais Refratários
Refratário neutro
Os refratários neutros são aqueles que não reagem com outros materiais, demonstrando-se resistentes aos ataques químicos de escórias ácidas. Geralmente contêm óxidos de cromo, carbeto de silício, grafíticos e carbono. Os refratários de alta alumina também podem ser incluídos nessa categoria.
Refratário de fundição
Os refratários de fundição devem ter estabilidade química e física para que eles possam receber materiais que estejam em alta temperatura, sem que a sua aparência seja modificada. Tais materiais precisam ter condutividade térmica baixa para que a temperatura interna não danifique o refratário.
Refratários básicos
São materiais refratários que contêm como componentes principais o óxido de cálcio e o óxido de magnésio. Esses materiais são de alta resistência à escória alcalina e têm alta refratariedade, ou seja, eles resistem a elevadas temperaturas sem perder a sua característica de baixa condutividade e sem se deformar. 
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Tipos de Materiais Refratários
Material refratário ácido
Os refratários ácidos são resistentes à erosão da escória ácida quando estão em alta temperatura, mas têm facilidade em reagir com a escória alcalina. Entre os refratários desse grupo estão os tijolos de argila e os de sílica. Eles não encolhem após a calcinação repetida, porém, apresentam baixa resistência aos choques térmicos. Os tijolos de sílica são usados normalmente em equipamentos térmicos como os fornos de fusão de vidro e de coque.
Material refratário não moldado
O refratário não moldado é uma junção do pó refratário, mistura adicional ou aglutinante. Ele pode ser utilizado diretamente ou com um líquido apropriado. Um exemplo é o concreto refratário, que é um produto muito usado no mercado industrial. A sua característica principal é a grande resistência a altas temperaturas, fazendo com que possa ser utilizado em superfícies aquecidas sem perder suas propriedades ou deformar.
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Método de Produção
Esses materiais são estáveis, e a sua temperatura de fusão precisa ser superior a 1.580 ºC, de modo que possam ser submetidos ao aquecimento para transformar as substâncias sem que ocorram mudanças em suas características físicas, químicas e mecânicas. Eles aguentam choques térmicos sem apresentar rachaduras e conseguem manter o calor durante o tempo necessário para a produção de objetos.
As indústrias que mais fazem uso desses materiais são as petroquímicas, as siderúrgicas e as produtoras de cimento, alumínio e vidro, além das que trabalham com fundição. Cada uma delas usa o material compatível com as necessidades dos seus processos, sendo que as medidas, as temperaturas e o uso são variáveis. Quando esses materiais aquecem, eles não se dilatam e geram baixa condução térmica.
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Propriedades Mecânicas
Na condição de refratário, os materiais devem possuir: 
Alta refratariedade capacidade de suportar altas temperaturas sem deformar(acima de 1100ºC);
 Estabilidade mecânica; 
Estabilidade química; 
Estabilidade dimensional; 
Estabilidade ao choque térmico; 
Baixa condutividade térmica; 
Baixa permeabilidade.
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Aplicações de Refratários
Tijolos e placas de concreto de fornos e churrasqueiras. 
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Aplicações na Industrias
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Tratamentos Térmicos
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.
O segundo processo de produção bastante difundida nas indústrias refratárias 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.
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Referências Bibliográficas
http://www.inovacaotecnologica.com.br/not icias/noticia.php?artigo=010160040217
https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/ISMS-7NHKUG/1/raad__h._j._idcdmemnpdcra.pdf 
https://www.imcresistencias.com.br/post/o-que-voce-precisa-saber-sobre-os-materiais-refratarios-confira
https://engenheirodemateriais.com.br/2016/12/08/materiais-refratarios/
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