Materiales Refractarios

MATERIALES REFRACTARIOS Conceptos Básicos Propiedades Definiciones
Jlm / 06-12-2007

Indice

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Definiciones Funciones Clasificación Cl ifi ió Materias primas principales Propiedades Físicas y Químicas Tipos de ligas p g Selección de refractarios
Determinación del Material Método de Instalación Anclajes Proceso de Secado

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Ejemplos de Análisis comparativo j p p

Quees un material refractario?
Los materiales refractarios son aquellos que pueden ser expuestos a altas temperaturas sin perder sus funciones , es decir aquellos cuya PRINCIPAL característica es la

Resistencia al Calor REFRACTARIO

Su instalación es imprescindible en temperaturas de proceso > 1000°C ya que los metales no las resisten

Pueden ser definidos también como :
Materiales Nometálicos que son difíciles de fundir a altas temperaturas. En g p general lo constituyen oxidos de y metales : t l Ej. Al (aluminio) : Punto de fusión 660 °C Al2O3 (alumina) : Punto de fusión 2050 °C

Si bi h materiales que parecieran encuadrarse en bien hay t i l i d eta definición NO son considerados como refractarios , ej. : cerámicas , materiales de construcción , alfarería , fire-proff , ,etc.Esto tiene que ver con : q EL DESTINO FINAL PARA EL CUAL ESTAN DISEÑADOS

KAOLITE 2200 HS

CARBOXITE 27

A

R

Aislante

Refractario

K = 0.3

K = 1.3

(*) Conductividad : Valores Aprox. en W / º K. m

Clasificación de los Refractarios :
Según distintas formas de clasificarlos

Por Tipo :
AGLOMERADOS MONOLITICOS PREFORMADOS FIBRAS

Clasificación de los Refractarios :Según distintas formas de clasificarlos

Por Tipo : Clasificación Química : Cl ifi ió Q í i

RO2
ACIDOS ( PH 7)

SiO2 , ZrO2

CaO , MgO

R2O3
NEUTROS ( PH 7)

Al2O3 , Cr2O3

R + O

=

Clasificación Química :
ACID Zirconia Zircon Silica Semi-Silica Fireclay Kaolin Aluminous Fireclay Sillimanite Mullite Bauxite Alumina Carbon Silicon Carbide Chrome Chrome-AluminaChrome-Magnesite BASIC Magnesite-Chrome Spinel Magnesite Periclase Dolomite Al2O3 . MgO MgO+ MgO MgO.CaO ZrO2 ZrO2 . SiO2 SiO2 SiO2 +

SiO2 . Al2O3 3Al2O3 . 2SiO2 Al2+ Al2O3 C SiC Cr2O3+ Cr2O3. Al2O3

NEUTRAL

Punto de Fusión - Clasificación según Temperatura :
Las principales materias primas son Oxidos que tienen un alto punto de fusión , en general mayor al requerido por el proceso : Periclasa EspinelaForsterita F t it Mullita MgO MgO.Al2O3 2MgO.SiO 2M O SiO2 3Al2O3.2SiO2 2800°C 2135°C 1890°C 1850°C

Estas temperaturas son válidas únicamente para materias puras. En la práctica los refractarios contienen contaminaciones , como así también , son fabricados de varios componentes , por lo que p p q su punto de fusión siempre es menor que el componente puro de mayor valor.

Punto de Fusión -Clasificación según Temperatura :
Aprovechando esta propiedad , podemos clasificar a los refractarios dependiendo de la temperatura, en la cual los conos refractarios se calientan, hasta doblarse. SK 10 Temp.de doblado 1330°C PCE SK 20 SK 30 SK 40 1560°C 1680°C 1900°C 133 (1330°C ) 156 168 190

De acuerdo a la norma DIN Standard 51 060 los refractarios deben mostrar un SK > 17 (PCE 150)
Esta esuna clasificación antigua que es válida fundamentalmente para ladrillos de alúmina y tiene el límite mayor es SK = 42 (temp. doblado = 1980 º C) , además la resistencia mecánica cae mucho antes de la temperatura de doblado.

Diagramas de Fases - Clasificación según Materias Primas :
Ejemplo : Sistemalas Materias Primas utilizadas , losSiO2) Dependiendo de Binario Alúmina – Silice (Al2O3 –refractarios pueden ser :
Refractario Fundido

Basados en Materias Primas Naturales
100% Alúmina

Basados en Materias Primas Sintéticas
100% Sílice

Mulita

Diagramas de Fases :
Ejemplo : Sistema Ternario Alúmina – Silice – Oxido de Ca ( (Al2O3 – SiO2 – CaO )

Principales Materias Primas: Naturales Aluminosas
Al2O3% 12 14 21/41 42/48 58/60 63/65 70 80/88 Tempº C 1100 1200 1300...