Materiales

MATERIALES REFRACTARIOS

INTRODUCCI''N

Son materiales que tienen estabilidad química y resistencia mecánica a alta temperatura, en general superior a 1400 ºC. Poseen en caliente una alta resistencia mecánica, deben resistir grandes variaciones de temperatura, variar poco de volumen para resistir esfuerzos y evitar la formación de grietas, también es importante que no reaccionen con losproductos que deben estar en contacto con ellos.
Los refractarios deben soportar altas temperaturas sin corroerse o debilitarse por el entorno. Debido a su baja conductividad térmica y resistencia a altas temperaturas permiten controlar la emisión de calor ya sea resistiendo, conteniendo o aislando los cambios térmicos al tiempo que generan un ahorro de energía, de combustible y de tiempos decalentamiento. Los refractarios típicos están compuestos por diversas partículas gruesas de óxido aglutinadas con un material refractario más fino.
Muchos compuestos cerámicos puros con altos puntos de fusión, como el óxido de aluminio o el óxido de magnesio, podrían tener aplicaciones como refractarios industriales, pero al ser caros y difíciles de conformar, la mayoría de refractarios industriales sehacen con mezclas de compuestos cerámicos.

Las propiedades más importantes de los refractarios cerámicos son su resistencia a bajas y altas temperaturas y su densidad (2.1 a 3.3g/cc). Los refractarios densos con baja porosidad tienen mayor resistencia a la corrosión y erosión.

HISTORIA
Los materiales refractarios más antiguos, fueron piedras naturales, como granitos areniscas, cuarcitas,piedra pómez, cortados en bloques de dimensiones adecuadas para construir los hornos. A mediados del siglo XVIII es cuando se sustituyen estos materiales por ladrillos de arcilla cocida silico-aluminosos.
Posteriormente a los ladrillos de arcilla cocida aparecieron los ladrillos de sílice. Sin embargo, los primeros ladrillos de sílice, unidos entre sí con mortero de cal, se emplearon en Persiahacia el año 500 a. de C. en la construcción del palacio de Darío. Dichos ladrillos parece ser que estaban cocidos a unos 1200 ºC y se utilizaron solamente en la construcción. Como refractarios los primeros fueron fabricados hacia el año 1842 en Inglaterra por W. W. Young fabricante de porcelana, utilizando una roca que se encontraba en el Valle de Neath, al Sur de Gales, y que recibía el nombre deDimas, de ahí el nombre de ladrillos de Dimas dado durante muchos años a los ladrillos de sílice, y que todavía se encuentra en alguna literatura. La roca Dimas, está compuesta principalmente por sílice, como impurezas comunes entra alúmina, óxido de hierro y cal, una vez molida se mezclaba con una pequeña cantidad de cal o arcilla, y se prensaban. la composición de este ladrillo era:
▪ 97 % deSiO2 0.9% de Al2O3 0.5 % de Fe2O3 1.2% de CaO

Composición de ladrillos refractarios

|Ácidos |%SiO2 |%Al2O3 |%MgO |% otros |
|Ladrillo de sílice |95-99 | | | |
|Ladrillo altas temp. |53 |42| | |
|Ladrillo alta resistencia |51-54 |97-41 | | |
|Ladrillo de alúmina |0-50 |45-99 | | |
|Básicos | | | | ||Magnesita |0.5-5 | |91-98 |0.6-0.4 CaO |
|Magnesita-cromo |2-7 |6-13 |50-82 |18-24 Cr2O3 |
|Dolomita | | |38-50 |38-58 CaO |
|Especiales | |...