Materiales Refractarios

MATERIA: Materiales para Ingeniería
CARRERA: Ingeniería Química

MATERIALES REFRACTARIOS
TRABAJO PRÁCTICO Nº 8

I – TRABAJO PRÁCTICO DE GABINETE
1.- Definir materiales refractarios
Podemos decir que los refractarios son materiales capaces de resistir temperaturas elevadas conservando al mismo tiempo buenas propiedades operativas frente a las solicitaciones presentes en hornos yreactores industriales. A partir de esta definición de refractarios se puede dar una definición tecnológica como sigue:
“Todo material capaz de soportar, a temperaturas elevadas, las condiciones del medio en que está inmerso, durante un periodo de tiempo económicamente rentable, sin deterioro excesivo de sus propiedades físico – químicas.”
2.- Mencionar sectores de la Industria donde se utilicenmateriales refractarios
Los materiales refractarios se usan casi en todos los sectores de la industria, tanto en la industria petroquímica, acería, de cemento.
3.- Nombrar a qué tipos de solicitaciones está sometido un refractario en servicio.
Un material refractario en servicio puede estar sometido a distintos tipos de solicitaciones, tanto térmicas, mecánicas, como químicas.
SolicitacionesTérmicas
Mecánicas
Químicas
Temperaturas elevadas
Compresión, flexión y tracción
Escorias
Cambios bruscos de temperatura (choque térmico)
Vibración
Productos fundidos

Abrasión, erosión e impacto
Gases y vapores

Presión
Ácidos


4.- Describir las características estructurales de un material refractario.
Los materiales refractarios son materiales polifásicos y heterogéneos, tantodesde el punto de vista de su composición química como de su estructura física. Así estructuralmente los materiales refractarios conformados presentan tres fases perfectamente definidas:
1.- Constituyente disperso, generalmente formado por óxidos simples o compuestos.
2.- Constituyente matriz, generalmente formado por materiales complejos de naturaleza cristalina o vítrea.
3.- Porosidad (Macro ymicroporosidad)
5.- Dar la clasificación de los materiales refractarios según el carácter químico y según la forma de presentación.
Clasificación según su carácter químico:
Esta clasificación está basada en el contenido del compuesto principal:
Refractarios de sílice, semi-sílice, sílico-aluminosos.
Refractarios aluminosos, de alto contenido de alúmina, de muy alto contenido de alúmina.Refractarios de magnesia, forsterita, dolomía, magnesia-cromo, cromo-magnesia.
Refractarios de cromita
Refractarios especiales
Clasificación según la forma de presentación:
Según este criterio los materiales refractarios se clasifican en:
Materiales conformados, que son los que tienen un forma geométrica definida, por ejemplo: Ladrillos normales y en cuña, bloques, formas especiales, etc. Ellosestán listos para ser instalados
Materiales no conformados: Masas plásticas, masas para apisonar, hormigones refractarios, morteros refractarios, masas proyectables neumáticamente, etc. Obtienen su forma final en el lugar de construcción por colado, vibración, gunitado, etc.
Productos funcionales (preformados): son materiales conformados y se corresponden con las partes que se cambian más amenudo en los hornos y que realizan una función específica durante el proceso. Están sujetos a solicitaciones mucho más agresivas (Tensiones más elevadas, etc), que los situados en otras partes de los hornos. Por ejemplo, cierres de corredera, buzas, tapones porosos, etc.
Finalmente, también pueden presentarse los materiales refractarios en forma de materiales fibrosos.
6.- Describir las fases quese presentan en un diagrama SiO2-Al2O3
1400-1600 ºC: Fases de SiO2 + Mulita. Entre 0-72,6% de Al2O3 y 100 – 30 % de SiO2.
1400-1800 ºC: Fase Mulita, entre 72,6 – 74,6 % de Al2O3.
1400-1800 ºC: Fases de Corindón + Mulita, entre 74,6- 100 % de Al2O3.
1600-1700 ºC: Fases de SiO2 + liquido, entre 100- 90% de SiO2.
1600-1900 ºC: Fases de Mulita + liquido, entre 10-72,6 % de Al2O3.
1850-2100...