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The main refractory lining of blast furnace hearth is composed by carbon blocks that operates in continuous contact with hot gases, liquid slag and hot metal, in temperatures above 1550 ºC for 24 hours a day. To fully understand the wear mechanism that acts in this refractory layer system it was performed a Post Mortem study during the last partial repair of this furnace. The samples were collected from different parts of the hearth lining and characterized using the following techniques: Bulk Density and Apparent Porosity, X-Ray Fluorescence, X-ray Diffraction, Scanning Electron Microscopy with Energy-dispersive X-Ray Spectroscopy. The results showed that the carbon blocks located at the opposite side of the blast furnace tap hole kept its main physicochemical characteristics preserved even after the production of 20x10 6 ton of hot metal. However, the carbon blocks around the Tap Hole showed infiltration by hot metal and slag and it presents a severe deposition of zinc and sulfur over its carbon flakes. The presence of these elements is undesired because it reduces the physic-chemical stability of this refractory system. This deposition found in the carbon refractory is associated with impurities present in the both coke and the sinter feed used in this blast furnace in the last few years.

DEDICATÓRIADedico este trabalho à gentileza do solo fértil e à robustez e força da árvore antiga, aos meus pais: Janete Vidal de Almeida e Valdir Pereira de Almeida.-... porque em verdade vos digo, se você tiver a fé que uma semente de mostarda possui você poderá dizer para esta montanha: "mova daqui para lá", e ela irá se mover; e para você nada mais será impossível.".Jesus Cristo, em Mateus 17:20, Bíblia Sagrada. AGRADECIMENTOSÀ Divindade que em tudo habita.Aos meus pais, Janete Vidal de Almeida e Valdir Pereira de Almeida, e aos meus irmãos, Evely, Gustavo e Dener, por sempre estarmos juntos e unidos, principalmente ao longo destes últimos dez anos, período do meu ciclo de formação acadêmica e pessoal.Aos meus familiares, por seus belos exemplos de vida e amizade.Aos meus amigos e orientadores acadêmicos, Prof. Dr. Fernando Vernilli e Prof. Dr. Richard C. Bradt, por todos os valorosos ensinamentos, os quais não podem ser encontrados em livros.Aos funcionários e amigos da Escola de Engenharia de Lorena, EEL-USP, e da Universidade do Alabama, UA, pela constante disponibilidade em ajudar.Aos amigos do Instituto Nacional de Pesquisa (INPE) e da Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá (FEG UNESP), pela colaboração técnica oferecida ao decorrer desta tese.Ao CNPq e a CAPES pela concessão do suporte financeiro desta tese de doutorado.Aos amigos da República Hospício e da República Pesquisa pela amizade perene. À Aymee Romero dos Santos, pela amizade, força e amor.Aos amigos do nosso grupo de pesquisa: Dr. Sidney Nascimento Silva, Msc. Elton Silva Neves, Msc. Sara de Carvalho, Msc. José Milton, Msc. Mateus Martini, Msc. Christian Gauss, Msc. Lucas Ramos, Msc. Luiz Fernando Briet, Eng. Luis Gustavo Borges, Eng. Mariana Batista, e aos demais amigos pelas preciosas contribuições.Aos amigos dos grupos O Despertar do Gigante e Projeto Criança Feliz, por todo crescimento pessoal que me proporcionaram durante minha passagem na EEL-USP.À Cidade de Lorena, pela receptividade e amizade das pessoas que aqui fazem sua história. A campanha dos refratários magnesianos aplicados como revestimento de trabalho de panelas de aciaria depende da soma de diversos fatores como resistência à corrosão, resistência à oxidação do carbono, estabilidade termomecânica, entre outros. A concepção microestrutural do refratário pode influenciar de forma benéfica ou deletéria no desempenho do refratário in situ. Nesta tese de doutorado os refratários magnesianos comerciais de panela de aciaria foram estudados sob três diferentes aspectos: redução da oxidação prematura do carbono, formação da fase espinélio de alumina e magnésio e resistência ao choque térmico e ao dano por choque térmico. Para reduzir a oxidação precoce do carbono foi desenvolvido um coating cerâmico que atua como uma eficiente barreira física, reduzindo o contato do oxigênio da atmosfera de aquecimento com o carbono presente no refratário. Como resultado reduz-se a oxidação prematura do carbono e eleva-se a vida útil do revestimento. A formação da fase espinélio de magnésia e alumi...

The maintenance of several steel-making equipment of the Companhia Siderúrgica Nacional (CSN/ Brazil) builds up about 11 000 tons of refractory waste per year. Most of that refractory waste is disposed off in landfill sites without any application. That action permanently excludes an important alternative source of raw material from the productive cycle. In this context, in the particular case in CSN, all critical points of the generation cycle and recycling of refractory waste were investigated, aiming to use these residues as reprocessed raw material in the Refractory Industryreverse logistics. The project implementation, through an integrated solution, was technically and financially feasible with an economic return of about US$ 1 million per year in terms of net present value. The reuse of this refractory waste also minimises the environmental impact generated by the production, consumption and disposal of refractory materials from steel production.