Em uma siderúrgica integrada, cada tonelada de aço bruto deixa de 8 a 25 quilos de refratário gasto — tijolos e massas cerâmicas que revestem panelas, conversores LD (Linz-Donawitz, processo de oxigênio básico, também chamado BOF) e altos-fornos. Uma cimenteira descarta de 0,3 a 0,8 quilo por tonelada de clínquer produzida. Vidrarias, reformadores petroquímicos e fundições somam fluxos paralelos. O refratário (cerâmica não metálica capaz de suportar acima de 1.500 °C sem deformação) é, na Lei 12.305/2010 — PNRS, resíduo industrial sujeito à hierarquia “não geração, redução, reutilização, reciclagem, tratamento e disposição final ambientalmente adequada”.
O gestor enfrenta três desafios. Primeiro, separar rotina de manutenção (após 100 a 2.000 corridas) de descomissionamento eventual (reforma geral). Segundo, classificar cada lote pela ABNT NBR 10004, distinguindo Classe IIA (não perigoso, não inerte) padrão de Classe I quando há cromita hexavalente (CrVI, forma oxidada do cromo cancerígena pela IARC) ou contaminação por escória de aço-liga. Terceiro, escolher entre reciclar, coprocessar ou aterrar — decisão que pode variar uma ordem de grandeza no custo. Esta é a engrenagem que a Seven Resíduos destrava em cada planta.
As nove categorias de refratário industrial e onde aparecem
A ABNT NBR 8826 — Materiais refratários: Terminologia consolida a nomenclatura. A tabela cruza composição, aplicação típica, temperatura limite e classificação NBR 10004 mais provável, com base em laudos brasileiros e literatura do Instituto Aço Brasil (IABr) e do Sindicato Nacional da Indústria do Cimento (SNIC).
| Classe refratária | Composição química dominante | Aplicação típica | Temperatura limite | Classe NBR 10004 pós-uso |
|---|---|---|---|---|
| Sílico-aluminoso | Al2O3 30-45% + SiO2 50-65% | Forno cimenteiro zona de cadeia, fornalha | 1.450 °C | IIA |
| Alumina-magnésia | Al2O3 70-85% + MgO 10-20% | Distribuidor (tundish) e linha de escória de panela siderúrgica | 1.700 °C | IIA |
| Magnésia-carbono (MgO-C) | MgO 75-92% + C grafite 5-15% | Linha de impacto de panela de aciaria, conversor LD | 1.750 °C | IIA |
| Magnésia-cromo (magnesita-cromita) | MgO 60-80% + Cr2O3 8-20% | Regenerador de vidraria, queima cimenteira antiga | 1.800 °C | I (CrVI) |
| Dolomita refratária | CaO 55-60% + MgO 35-40% | Conversor LD, panela de aciaria de aço inox | 1.700 °C | IIA |
| Alumina pura | Al2O3 ≥ 90% | Reformador petroquímico, válvula gaveta | 1.800 °C | IIA |
| Carbeto de silício (SiC) | SiC 70-90% | Cuba de alto-forno, calcinador de bauxita | 1.650 °C | IIA |
| Sílica vítrea / AZS | SiO2 92-96% (ou ZrO2 + Al2O3 + SiO2) | Coroa de forno de vidraria, soleira de tanque | 1.650 °C | IIA / I se Pb |
| Fibra refratária / concreto isolante | Al2O3-SiO2 fibrosa ou cimento aluminoso | Backup térmico em caldeira, forno de tratamento | 1.260 °C | IIA |
Duas dominâncias importam para o planejamento. Em siderurgia integrada, magnésia-carbono representa 55% a 70% do tonelado anual de refratário gasto, concentrada em panela de aciaria (vaso entre conversor e máquina de lingotamento contínuo) e conversor LD/BOF. Em cimenteira, sílico-aluminoso e alumina-magnésia somam 80% do descarte do forno rotativo. Vidrarias geram volumes menores, com alta proporção de magnésia-cromo histórica e AZS contaminado por chumbo de fritas.
A fronteira mais sensível é a cromita. Parte do parque cimenteiro brasileiro substituiu magnésia-cromo por espinélio puro nos anos 2000, mas regeneradores de vidraria e fornos antigos ainda contêm Cr2O3 que oxida a CrVI na campanha. Caracterizar esse cromo é o primeiro filtro técnico.
Vida útil de campanha e quando o refratário vira resíduo
Cada equipamento opera em campanhas. Panela de aciaria roda 80 a 200 corridas antes do reparo intermediário e 300 a 600 corridas até o desmonte total. Conversor LD percorre 1.500 a 4.000 corridas. Forno rotativo de cimenteira atinge campanhas de 9 a 14 meses, com parada anual. Alto-forno opera 15 a 20 anos, com placas de cobre, blocos de carbono e tijolos de SiC do cadinho trocados em paradas intermediárias.
O refratário é declarado resíduo em três gatilhos. Corrosão química (escória rica em FeO ataca MgO-C, álcalis atacam sílico-aluminoso) gera descarte parcial após campanha. Quebra termomecânica (choque térmico, spalling) gera descarte emergencial. Troca tecnológica (substituição de magnésia-cromo por espinélio livre de cromo) gera grandes lotes. A geração nacional supera 200 mil toneladas anuais — volume que justifica protocolos formais.
Classificação NBR 10004 — Classe IIA padrão e Classe I cromo
Sob a NBR 10004, com ensaios de lixiviação NBR 10005 e solubilização NBR 10006, a maior parte do refratário pós-campanha é Classe IIA: não perigoso, não inerte, com solubilização de íons (sódio, sulfato, cálcio) acima dos limites do anexo G, mas sem extrato lixiviado perigoso. Saber como ler o laudo NBR 10005 e 10006 é dever técnico do gestor.
A Classe I aparece em três cenários. Primeiro, refratário magnésia-cromo usado, em que oxidação do Cr2O3 a CrVI gera lixiviado acima de 5,0 mg/L. Segundo, refratário de aciaria de aço-liga, em que cromo, níquel, manganês e molibdênio na escória aderente ultrapassam limites lixiviados. Terceiro, AZS de vidraria com chumbo (cristal) ou cádmio (frita colorida). Em todos é necessária ART/CREA por engenheiro químico ou de materiais — vale ver quanto custa destinar resíduo Classe I.
Rota 1: reaproveitamento como matéria-prima de refratário reciclado
A primeira preferência da hierarquia PNRS é reciclar. Fabricantes brasileiros operam plantas de britagem, classificação granulométrica e separação magnética que recebem o tijolo gasto, removem aço aderente e devolvem agregado reciclado para 5% a 30% da carga de novos tijolos. A taxa nacional de captação é cerca de 10% do gerado, em crescimento.
O rendimento mássico depende da contaminação. Magnésia-carbono limpo, separado na desmontagem, atinge 60% a 70% de aproveitamento. Sílico-aluminoso de cimenteira contaminado com clínquer aderido fica em 30% a 45%. A Seven articula a logística entre geradores e recicladores qualificados, formaliza contrato de matéria-prima secundária e documenta a logística reversa do art. 33 da PNRS quando aplicável. Mais sobre resíduos da cadeia metalúrgica.
Rota 2: coprocessamento em cimenteira sob CONAMA 499
A segunda rota é o coprocessamento — uso do refratário gasto como aporte mineral substituindo bauxita, magnésia ou alumina virgem na farinha de clínquer. A regra é a Resolução CONAMA 499/2020, que disciplina o licenciamento em fornos de clínquer. A cimenteira destinatária precisa de licença específica, blueprint de mistura e plano de monitoramento. O gerador entrega o resíduo com pré-caracterização química (Al2O3, MgO, SiO2, CaO, álcalis, cloretos, enxofre, metais).
A tarifa praticada varia entre R$ 280 e R$ 680 por tonelada para Classe IIA com baixo cloreto e cromo, frete excluso, e sobe para R$ 900 a R$ 1.600 quando há cromita ou metais pesados. O ganho ambiental é triplo: substitui matéria-prima virgem, evita aterro e dilui o impacto de combustível secundário. Para integrar à descarbonização, articule com créditos de carbono industriais lastreados em rastreabilidade.
Rota 3: aterro Classe IIA ou Classe I dedicado
A terceira rota — última na hierarquia PNRS e a evitar — é a disposição em aterro industrial licenciado. Para Classe IIA limpo, aterros praticam tarifa de R$ 180 a R$ 380 por tonelada. Para Classe I (magnésia-cromo, aço-liga, AZS-Pb), o destino é aterro Classe I dedicado, com tarifa de R$ 1.200 a R$ 3.500 por tonelada e exigência de CADRI emitido pela Cetesb ou autorização equivalente do órgão estadual. Vale entender as exigências de aterro industrial Classe I e II.
O aterro só deve ser usado quando contaminação inviabiliza reciclo e coprocessamento. A Seven qualifica o aterro receptor (licença, capacidade, plano de encerramento), emite o MTR pelo SINIR e o CDF (Certificado de Destinação Final), e arquiva o conjunto por dez anos. A responsabilidade compartilhada PNRS permanece com o gerador mesmo após o caminhão sair.
Protocolo Seven em cinco etapas para refratário industrial
Etapa 1 — mapeamento por equipamento. A Seven inventaria cada gerador (panela 1 a N, conversor, alto-forno, forno cimenteiro, regenerador, reformador), registra a especificação do refratário virgem instalado, a campanha esperada e o próximo descomissionamento. O resultado é um cronograma de 12 a 36 meses que antecipa volumes e classes.
Etapa 2 — segregação na desmontagem. A maior alavanca de valor está em separar tipos diferentes durante a quebra. Magnésia-carbono em uma caçamba, sílico-aluminoso em outra, magnésia-cromo isolada em big-bags. Mistura comprime opções e empurra o lote para destino menos preferido.
Etapa 3 — caracterização química laboratorial. Amostragem por NBR 10007, análise por laboratório acreditado REBLAS/Inmetro com FRX (fluorescência de raios X) para óxidos majoritários, lixiviação NBR 10005 e solubilização NBR 10006 para classificação NBR 10004.
Etapa 4 — seleção de rota. Combinando classe e composição, a engenharia da Seven escolhe entre reciclagem, coprocessamento ou aterro, otimizando custo, distância e ganho ambiental. Tipicamente 60% a 85% do volume vai para reciclagem ou coprocessamento.
Etapa 5 — dossiê regulatório completo. Cada operação fecha com MTR, CDF, CADRI quando exigido, laudo NBR 10004, ART/CREA e nota fiscal de venda ou destinação. O conjunto sustenta auditoria de cliente, certificação ISO e operações de M&A.
Caso ilustrativo: siderúrgica brasileira de 1.200 toneladas anuais
Uma siderúrgica brasileira de aço carbono comum, com produção próxima de 600 mil toneladas anuais, gera cerca de 1.200 toneladas de refratário gasto, dominado por magnésia-carbono de panela de aciaria. Antes do protocolo Seven, 100% seguia para aterro Classe IIA a R$ 320 por tonelada — custo anual de R$ 384 mil.
Após segregação na desmontagem, caracterização química e roteamento por classe, a planta destinou 78% (936 toneladas) para reciclagem como matéria-prima, com receita marginal de R$ 95 mil; 22% (264 toneladas) para coprocessamento a R$ 380 por tonelada (R$ 100 mil); e 0% para aterro. O custo líquido caiu para R$ 5 mil, gerando economia anual aproximada de R$ 240 mil. A planta passou a contabilizar 1.150 toneladas de matéria-prima virgem evitada.
Perguntas frequentes
O que diferencia refratário de manta isolante térmica? Refratário é tijolo ou massa cerâmica conformada que entra em contato direto com o processo a alta temperatura. Manta isolante térmica é fibra fina (alumino-silicato, lã de rocha) usada como backup atrás do refratário. Têm classificações, rotas e riscos respiratórios distintos.
Quando refratário vira Classe I por cromita? Quando o teor de Cr2O3 da composição original (magnésia-cromo) excede 8% e o ensaio de lixiviação NBR 10005 acusa CrVI acima de 5,0 mg/L no extrato. Aço-liga e AZS com chumbo também podem cair em Classe I.
Refratário usado pode voltar para o forno? Sim. Magnésia-carbono e sílico-aluminoso reciclados entram em 5% a 30% da carga de tijolos novos, sem perda de desempenho quando há controle granulométrico e químico rigoroso.
Cimenteira aceita qualquer refratário? Não. Cada cimenteira opera blueprint químico próprio sob CONAMA 499. Refratário com cloreto, chumbo, cádmio ou cromo elevado é recusado ou taxado com tarifa premium. Caracterização química prévia é obrigatória.
Quanto vale a economia versus aterro direto? Em planta de 1.200 toneladas anuais predominantemente Classe IIA, a economia típica frente ao aterro Classe IIA único fica entre R$ 200 mil e R$ 320 mil ao ano, sem contar receita de matéria-prima secundária e ganho reputacional ESG.
Próximo passo para o gestor industrial
Refratário industrial usado é resíduo recorrente, volumoso e regulado. Aciaria, cimenteira, vidraria e petroquímica geram fluxos com classes e riscos distintos que pedem protocolo formal. A Seven Resíduos executa as cinco etapas (mapeamento, segregação, caracterização, roteamento, dossiê) com ART/CREA, rede qualificada de recicladores e cimenteiras CONAMA 499 e documentação MTR/CDF/CADRI rastreável. Solicite diagnóstico técnico do parque de fornos, panelas e conversores, receba simulação das três rotas e implemente plano de 12 meses que reduz custo, gera receita de matéria-prima secundária e sustenta inventário ambiental auditável.
