REFRATARIOS

METAIS REFRATARIOS E SUAS APLICAÇÕES

O termo refratário conduz à qualidade de um material para reter sua resistência mecãnica na elevação de temperaturas. A ASTM C71 define refratários como : os materiais não metálicos cuja composição química e propriedades físicas os fazem aplicáveis para estruturas, ou como componentes dos sistemas, expostos aos ambientes acima de 538 °C?.Os materiais refratários devem estar quimicamente e fisicamente estáveis em altas temperaturas.

Necessitam ser resistentes a choque térmico, sejam quimicamente inertes, e/ou tenham valores específicos de condutividade térmica e coeficiente de expansão térmica. Os materiais mais importantes na fabricação de cerâmicos refratários são: Óxidos de alumínio (alumina), silicone (silicone) e magnésio (magnesia). Um outro óxido encontrado geralmente nos refratários é o óxido de cálcio (cal).

CARACTERIZAÇÃO DO SEGMENTO PRODUTIVO

Refratários representam um segmento estratégico de destacada importância, porque todos os processos industriais que utilizam calor dependem diretamente dos refratários, em especial a indústria de base. A indústria de refratários no Brasil é bastante consolidada, sendo que os três maiores representantes detem 75% do mercado. O setor emprega aproximadamente 6.000 pessoas e o pátio fabril possui aproximadamente 30 unidades concentradas na região sudeste do Brasil. A indústria siderúrgica é a principal consumidora de refratários, vindo a seguir fundições de ferro e aço, cimento e cal, metalurgia de não-ferrosos, vidro entre outros. Os principais insumos minerais para produção de refratários são magnésia e alumina em suas diversas formas.

USOS

Materiais refratários têm por objetivo manter, armazenar e ceder calor, conter fluídos, resistir a solicitações mecânicas, resistir a solicitações térmicas, resistir a solicitações químicas, suportar cargas sólidas e/ou líquidas, estáticas ou dinâmicas. Os refratários são utilizados nas industrias siderúrgicas, do cimento, do vidro, petroquímica, e outras onde são necessárias excelentes propriedades térmicas e outras mais especificas como resistência à corrosão, abrasão e choque térmico.

CONSUMO

O consumo de refratários no Brasil está fortemente vinculado à indústria de metalurgia de metais, em especial a siderúrgica. No Brasil, o consumo total de refratários anual saiu de um patamar de 412 mil toneladas em 1998 para alcançar nível próximo a 500 mil em 2008. A redução do consumo específico de refratários é uma tendência nacional e internacional, em 1985 eram necessários 20kg de refratários para produzir uma tonelada de aço e hoje este indicador está abaixo de 10kg, resultante do aprimoramento dos produtos e processos.

Projeta-se que o consumo brasileiro de refratários deverá crescer 3,3% ao ano até 2028. Esta projeção foi construída com base na expectativa de crescimento da produção de aço e cimento no período, além do crescimento do PIB e da redução do consumo específico.

PRODUÇÃO

A produção de refratários no Brasil saiu de um patamar de 427 mil toneladas em 1998 e alcançou 543 mil toneladas em 2008. O crescimento acentuado das exportações nesse intervalo evidencia a vocação do Brasil como fornecedor de refratários para a indústria regional devido à disponibilidade de insumos minerais para produção refratários além um pátio fabril bem estabelecido e eficiente. A imagem de seus principais mercados consumidores, em 2009 haverá uma severa queda de produção na indústria nacional devido à crise econômica mundial. Após essa queda estimada em 11% em relação ao ano anterior, haverá uma recuperação significativa em 2010 e mais lenta nos anos seguintes. Antecipa-se que o mercado brasileiro de refratários vá ganhar maior atratividade nos próximos anos a medida que o país usufrui de vantagens estruturais tanto para produção de refratários quanto para seu maior mercado, a indústria siderúrgica integrada, além de uma excelente perspectiva macroeconômica. Projeta-se que a produção brasileira de refratários deverá crescer 3,6% ao ano até o ano 2028.

OS PRINCIPAIS METAIS CONSIDERADOS REFRATÁRIOS, SÃO CINCO (3):

Tântalo: (Ta) Dentro da tabela periodica, está no grupo dos metais de transição. Tem ponto de fusão a 3017oC. É encontrado na natureza na tantalonita. É usado para produzir uma série de ligas de alto ponto de fusão. Por sua dutilidade, como metal, usado como usado em aplicações que requerem a conformação, como filamento em lâmpadas incandescentes, até ser substituído pelo tungstênio. Molibdênio: (Mo) Metal de transição, possui ponto de fusão a 2623oC. A principal fonte é o minério molibdenita. O molibdênio é usado na produção de ligas de alta resistência, que suportam bem temperaturas elevadas e resistem à corrosão. Estas ligas são usadas na construção de peças para aviões e automóveis.

Nióbio: (Nb) Metal de transição, tem ponto de fusão de 2477oC. É encontrado em minerais tais como niobita (columbita), niobita‐tantalita, pirocloro, e euxenita. Minerais que contém nióbio geralmente contém também o tântalo. Quantidades apreciáveis de nióbio são utilizados em superligas para fabricação de componentes de motores de jatos , subconjuntos de foguetes , ou seja, equipamentos que necessitem altas resistências a combustão.

Tungstênio: (W) Metal de Transição, seu ponto de fusão é 3422oC. O tungstênio é encontrado nos minerais volframite, scheelite, ferberite, stalzite e hubnerite. O tungstênio é extensivamente usado em filamentos de lâmpadas incandescentes e válvulas eletrônicas e, como eletrodos não consumíveis, ( para soldagens do