Materiais refratários, como o nome sugere, geralmente se referem às matérias-primas usadas para fabricar componentes adequados para condições de alta temperatura, com temperaturas operacionais superiores a 1200 °C (2192 °F). Eles são muito usados em processos de alta temperatura em uma grande variedade de setores, incluindo os setores de siderurgia, metais não ferrosos, materiais de construção, produtos químicos, energia, proteção ambiental e aeroespacial.
Os materiais refratários são comumente usados em processos de fundição contínua, como em revestimentos de distribuidor, hastes de bloqueio, placas deslizantes, bicos e outras peças. Alguns materiais refratários comuns usados para esse tipo de aplicação incluem o tijolo de carbono de alumínio e zircônio, o tijolo de carbono de alumínio e o tijolo de carbono de alumínio e magnésio.
Determinar a composição química dos materiais refratários é fundamental para ajudar a garantir sua qualidade, desempenho e adequação a aplicações específicas de alta temperatura. Ao inspecionar materiais refratários, alguns itens de teste comuns incluem:
- Matérias-primas de óxido
- Produtos acabados
Aqui, comparamos dois métodos de análise elementar usados para inspecionar materiais refratários, destacando seus requisitos de preparação da amostra, a eficiência da inspeção e os resultados dos testes.
Comparação dos métodos de análise elementar para inspecionar materiais refratários
Um método de análise elementar comumente usado no laboratório é a titulação ácido-base. No entanto, um técnico somente pode produzir no máximo de 2 a 3 resultados de amostras por dia no laboratório usando essa análise química por via úmida.
No setor atual, em que existem altos requisitos para testes e inspeções regulares dos materiais recebidos, a carga de trabalho de investigação interna das empresas de materiais refratários é extremamente onerosa. Ao mesmo tempo, a eficiência dos métodos tradicionais de titulação é um pouco limitada devido ao tempo e ao trabalho necessários.
Os analisadores por fluorescência de raios X, também conhecidos como pXRF, proporcionam um método eficiente e preciso para medir o teor de elementos do material refratário. Os técnicos podem obter resultados de inspeção individuais rapidamente, em apenas cinco minutos, sem deixar de atender ao requisito de margens de erro de ±10%.
Veja aqui um breve resumo dos dois métodos:
| Métodos de inspeção | Preparação da amostra | Eficiência da inspeção |
|---|---|---|
| Titulação química | Moer amostras grandes e inspecioná-las usando reações químicas (método destrutivo) | É possível inspecionar de 2 a 3 amostras por dia |
| pXRF | Usar raios X para testar uma amostra pequena em cada um dos seus seis lados e depois obter o valor médio (método não destrutivo) | 5 minutos por amostra |
Comparação dos requisitos de preparação da amostra e eficiência da detecção entre os métodos de pXRF e titulação química.
Agora, vamos analisar os resultados. Uma comparação das porcentagens do teor de alumina (óxido de alumínio produzido sinteticamente, ou Al2O3) detectadas nos produtos acabados é apresentada abaixo:
Comparação dos resultados de detecção do pXRF Vanta Core (média dos testes de 50 segundos) e dos resultados do método de titulação.
Aqui, o teste de pXRF usou um modelo Vanta Core (V2CA). Podemos observar no gráfico que existe uma boa relação linear entre a média dos resultados de inspeção por pXRF e os resultados laboratoriais do método de titulação química, o que confirma a confiabilidade da inspeção usando o analisador por pXRF. O dispositivo de pXRF pode exibir os valores desejados após uma simples calibração.
Os resultados dos testes com o pXRF Vanta mostram a porcentagem do teor de alumina (Al2O3) no material refratário.
A tecnologia de XRF portátil possibilita obter resultados de análise elementar não destrutiva precisos e rápidos. Isso gera uma melhoria significativa na eficiência da inspeção de materiais refratários. Para ver como isso funciona na prática com o analisador por XRF portátil Vanta Core de última geração, entre em contato com a nossa equipe para agendar uma demonstração.
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