SBS Refractory Service
Revestimento e materiais5 min

O forno que é ele próprio um instrumento de medição

Num forno de fusão o revestimento protege o aço. Num forno de ensaio ao fogo faz parte do instrumento de medição: se a parede muda, muda o resultado. Porque aqui o tijolo isolante é a escolha certa, onde noutros lados cabe massa densa.

Duas janelas de observação recém-betonadas na parede de um forno de ensaio ao fogo, inseridas na alvenaria antiga

Num forno de fusão o revestimento protege o aço. Deve durar, resistir ao ataque e deixar escapar o menos calor possível. Quando recua lentamente, quem primeiro dá por isso é a factura de energia.

Num forno de ensaio ao fogo o revestimento é outra coisa: faz parte do instrumento de medição. Um forno destes verifica quanto tempo um elemento resiste a um incêndio — uma porta, uma fachada, um envidraçado. O provete é fixado numa moldura de ensaio e o forno percorre a curva temperatura-tempo normalizada: uma curva regulamentar que reproduz o desenrolar de um incêndio de compartimento. Ao fim de trinta, sessenta ou noventa minutos fica estabelecido se o elemento atinge a sua classe.

Para que esse resultado valha alguma coisa, a curva tem de ser reprodutível. E não depende apenas dos queimadores, mas da parede atrás deles: a rapidez com que o forno aquece, o calor que o revestimento absorve, a uniformidade com que a radiação atinge o provete. Se o revestimento muda, a medição muda.

Uma fenda na parede de um forno de fusão custa energia. Uma fenda na parede de um forno de ensaio custa a comparabilidade.

O que encontrámos

A empreitada abrangia dois fornos num fabricante de vidro corta-fogo — um pequeno e um grande. Ambos estavam gastos nos mesmos pontos, e não é coincidência: são os pontos onde a geometria é interrompida.

  • As janelas de observação. É por elas que se observa o provete durante o ensaio. Cada abertura perturba a composição da parede: a ombreira fica inclinada no campo de radiação e as suas arestas recebem em cada ensaio o salto térmico completo.
  • Os pilares. No forno pequeno em toda a altura, no grande os troços superiores. Um pilar suporta carga e ao mesmo tempo fica livre dentro da câmara — é solicitado por mais faces do que uma parede.
  • Os campos inferiores do forno grande, à esquerda e à direita. Aí a radiação incide mais tempo sobre a mesma superfície.
Vista da câmara de ensaio aberta: aberturas de queimador na parede do fundo, por baixo os campos brancos refeitos em alvenaria à esquerda e à direita, a vedação de fibra em redor

Betonado, não assente em tijolo

Janelas e pilares foram demolidos e betonados de novo com um betão especial de dois componentes. A razão é o rigor dimensional: uma ombreira que determina o ângulo de visão e a vedação executa-se com mais precisão betonada do que assente. E uma ombreira monolítica não tem juntas onde o salto térmico possa pegar.

A camada isolante e as ancoragens foram integralmente renovadas. É o ponto em que mais se poupa nos fornos de ensaio — e a razão por que o mesmo sítio volta ao programa dois anos depois. Quem renova apenas a camada visível assenta massa nova sobre isolamento velho e fragilizado.

Uma janela de observação acabada: a ombreira chanfrada com rigor e betonada sem junta, ligada em redor à alvenaria antiga

Tijolo leve em vez de massa densa

Nos campos inferiores assentámos tijolo refractário isolante do grupo 26. Parece um retrocesso face à betonagem, mas é a escolha certa: o tijolo isolante tem baixa massa volúmica e por isso acumula pouco calor.

E é precisamente isso que conta num forno de ensaio. Ele deve seguir a curva normalizada, não aquecer contra a sua própria massa. Cada quilograma de revestimento que tem de ser aquecido torna a curva mais lenta. Um material denso e pesado duraria mais — e falsearia a medição.

A composição de parede por trás

  • Manta de fibra cerâmica, 1260 °C, 13 milímetros — absorve a dilatação.
  • Placas microporosas, 25 milímetros — o isolamento propriamente dito, com espessura muito reduzida.
  • Placas de silicato de cálcio, 25 milímetros — portantes e dimensionalmente estáveis do lado do aço.

Este escalonamento não é casual. Mantém a envolvente fria sem engrossar — e num forno de ensaio cada centímetro de parede é um centímetro a menos de espaço de ensaio.

As molduras de ensaio

A isso juntou-se a recuperação das duas molduras que alojam o provete. Receberam papel de fibra cerâmica em duas camadas e um betão refractário armado com agulhas — agulhas de aço resistente ao calor, de dois a três por cento. As agulhas seguram a massa quando a moldura é aquecida de repente durante o ensaio. Sem elas, um elemento tão fino fendilha no primeiro ciclo. Trabalhou-se na horizontal: para o revestimento, as molduras têm de assentar planas ao nível do chão, caso contrário a massa escorre da cofragem.

Pela janela de observação o olhar alcança a camada de fibra que fica atrás da face quente

O enquadramento da intervenção

Cinco montadores em turno de dia, os dois fornos em paralelo, cerca de cinco a seis dias. O prazo de entrega foi de três a quatro semanas — não por causa da montagem, mas do material: betão especial e tijolo isolante desta qualidade não estão em armazém.

O que decide afinal a durabilidade

Não a montagem, mas o primeiro aquecimento. O betão refractário fresco contém água. Se for aquecido depressa demais, ela dilata-se em vapor numa proporção considerável e rebenta o revestimento por dentro — mais depressa nas secções finas de uma moldura de ensaio do que noutro sítio. Por isso todo o revestimento precisa de uma curva de secagem: uma curva com patamares, ajustada ao material e à espessura. Nesta empreitada fornecemos a curva; a secagem foi executada pelo próprio operador — a via habitual quando a instalação tem comando próprio.

  • O revestimento pertence à cadeia de medição. À mesma rotina de verificação dos termopares e do comando dos queimadores, não à manutenção quando calhar.
  • Aqui mais pesado não é melhor. Revestir um forno de ensaio com material denso é comprar durabilidade com inércia. A curva normalizada não perdoa isso.
  • Renovar também o isolamento atrás da face quente. Massa nova sobre isolamento velho traz o mesmo ponto de volta ao programa dentro de dois anos.
  • Combinar a secagem antecipadamente. Quem seca, segundo que curva, com que medição — é a diferença entre um revestimento que aguenta e outro que fendilha no primeiro ensaio.

O âmbito exacto só pôde ser fixado com o forno já demolido. Por isso facturámos segundo o esforço real em vez de indicar um preço fixo por suspeita — num elemento cujo dano só se vê atrás da superfície, tudo o resto é adivinhação.

Em resumo
Instrumento
o revestimento condiciona a curva de aquecimento
Leve, não denso
pouca massa, para o forno seguir a curva normalizada
Quatro camadas
face quente, fibra, microporoso, silicato de cálcio
O primeiro aquecimento
decide a durabilidade, não a montagem

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