Refracatrios De Fundicion
Páginas: 7 (1617 palabras)
Publicado: 19 de mayo de 2012
Determinar los tipos de refractarios utilizados en fundición e indicar su proceso
Materiales refractarios de uso industrial
Hay diferentes tipos de refractarios con uso industrial actualmente:
SÍLICE
Se preparan a partir de mineral de cuarzo, cuarcitas, adicionando 2 a 3 % de CaO para facilitar la sinterización.
Se deben evitar en este tipo de refractarios las impurezasalcalinas debido a su gran acción fundente.
Este comportamiento queda patente en el diagrama de fases SiO2-Na2O.
Tanto su fabricación como su utilización son críticas a 573 ºC.
Debido al cambio de volumen que se produce durante la transformación cuarzo α ↔ cuarzo β.
Ya que la sílice tiene una viscosidad alta, los ladrillos pueden utilizarse con un contenido de fase líquida alto.
ARCILLACOCIDA
Ciertos tipos de arcilla tienen propiedades refractarias después de calcinarlas. El caolín puro, Al2O3·2SiO2·2H2O evoluciona térmicamente produciendo una mezcla de mullita y sílice, composición K en la figura del diagrama Al2O3-SiO2 anterior.
Esta composición empieza a fundir a 1595 ºC pero no está completamente fundida hasta pasados los 1800 ºC.
ALÚMINA
Los ladrillosrefractarios de alta alúmina tienen composiciones en Al2O3>85 % en peso y la impureza principal es SiO2.
El diagrama Al2O3-SiO2 muestra que estos ladrillos están constituidos por una mezcla de corindón y mullita, a temperatura subsolidus.
Por encima de 1840 ºC se produce fusión parcial, generando Al2O3 y líquido Los refractarios de alúmina de alta pureza, >99.8 % Al2O3 se sinterizan mediante adición de ∼0.2 % de MgO.
BÁSICOS DE MAGNESIA Y MAGNESIA-CROMO
Son muy utilizados en hornos de extracción de metales por su resistencia a las escorias fundidas.
Un problema importante en el uso de los refractarios de magnesia, es la estabilización térmica del MgO para evitar que se hidrate. La sinterización de magnesia se facilita utilizando LiF, pudiendo obtener un compacto transparente.
Los ladrillosde cromo-magnesia están constituidos principalmente por una fase principal con estructura de espinela.
Se preparan a partir de menas de cromo, que son espinelas AB2O4 siendo A, cationes Mg+2 y Fe+2, y B cationes Al+3 , Fe+3 y Cr+3 y una segunda fase con la composición aproximada de serpentina de composición, 3MgO·2SiO2·2H2O.
Mediantecalentamiento de la mezcla se producen la deshidratación de la serpentina.
La oxidación del Fe+2 presente a Fe+3, como Fe2O3. La reacción entre ambos genera más espinela y un líquido MgO-SiO2 rico en sílice.
¡Otros tipos de refractarios relativamente utilizados incluyen los de zircon, zircona, cordierita, etc !
MATERIALES REFRACTARIOS AVANZADOSCerámicas basadas en nitrógeno (SIALONS).
El nitruro se silicio, Si3N4, es un material inerte que aguanta temperaturas más altas que muchas aleaciones metálicas. Está considerado como un material de construcción de turbinas de gas, la dificultad en su uso es la sinterización del polvo para obtener un material policristalinos denso en los estudios de sinterización se descubrieron los SIALONS. Soncerámicas básicamente de Si, Al, N y O, aunque pueden contener otros.Están constituidos por fases oxinitruros, a partir de tetraedros (Si,Al)(O,N)4 que se unen para dar una estructura tridimensional. Algunas fases SIALON tiene propiedades mecánicas y resistencia química superiores al nitruro de silicio a temperaturas altas. Pudiendo sinterizarse más fácilmente.Tienen isoestructuralidad con fases silicato conocidas.
Un aspecto interesante de la cristaloquímica es la formación de estructuras similares a silicatos.
Algunos ejemplos son:
➢ YSiO2N isoestructural con CaSiO3 (wollanstonita) su estructura contiene cadenas infinitas (SiO2N)-3 análogas a las cadenas metasilicato (SiO3)-2.
➢ Y2O3Si3N4 o Y2Si(Si2O3N4) es isoestructural con la...
Materiales refractarios de uso industrial
Hay diferentes tipos de refractarios con uso industrial actualmente:
SÍLICE
Se preparan a partir de mineral de cuarzo, cuarcitas, adicionando 2 a 3 % de CaO para facilitar la sinterización.
Se deben evitar en este tipo de refractarios las impurezasalcalinas debido a su gran acción fundente.
Este comportamiento queda patente en el diagrama de fases SiO2-Na2O.
Tanto su fabricación como su utilización son críticas a 573 ºC.
Debido al cambio de volumen que se produce durante la transformación cuarzo α ↔ cuarzo β.
Ya que la sílice tiene una viscosidad alta, los ladrillos pueden utilizarse con un contenido de fase líquida alto.
ARCILLACOCIDA
Ciertos tipos de arcilla tienen propiedades refractarias después de calcinarlas. El caolín puro, Al2O3·2SiO2·2H2O evoluciona térmicamente produciendo una mezcla de mullita y sílice, composición K en la figura del diagrama Al2O3-SiO2 anterior.
Esta composición empieza a fundir a 1595 ºC pero no está completamente fundida hasta pasados los 1800 ºC.
ALÚMINA
Los ladrillosrefractarios de alta alúmina tienen composiciones en Al2O3>85 % en peso y la impureza principal es SiO2.
El diagrama Al2O3-SiO2 muestra que estos ladrillos están constituidos por una mezcla de corindón y mullita, a temperatura subsolidus.
Por encima de 1840 ºC se produce fusión parcial, generando Al2O3 y líquido Los refractarios de alúmina de alta pureza, >99.8 % Al2O3 se sinterizan mediante adición de ∼0.2 % de MgO.
BÁSICOS DE MAGNESIA Y MAGNESIA-CROMO
Son muy utilizados en hornos de extracción de metales por su resistencia a las escorias fundidas.
Un problema importante en el uso de los refractarios de magnesia, es la estabilización térmica del MgO para evitar que se hidrate. La sinterización de magnesia se facilita utilizando LiF, pudiendo obtener un compacto transparente.
Los ladrillosde cromo-magnesia están constituidos principalmente por una fase principal con estructura de espinela.
Se preparan a partir de menas de cromo, que son espinelas AB2O4 siendo A, cationes Mg+2 y Fe+2, y B cationes Al+3 , Fe+3 y Cr+3 y una segunda fase con la composición aproximada de serpentina de composición, 3MgO·2SiO2·2H2O.
Mediantecalentamiento de la mezcla se producen la deshidratación de la serpentina.
La oxidación del Fe+2 presente a Fe+3, como Fe2O3. La reacción entre ambos genera más espinela y un líquido MgO-SiO2 rico en sílice.
¡Otros tipos de refractarios relativamente utilizados incluyen los de zircon, zircona, cordierita, etc !
MATERIALES REFRACTARIOS AVANZADOSCerámicas basadas en nitrógeno (SIALONS).
El nitruro se silicio, Si3N4, es un material inerte que aguanta temperaturas más altas que muchas aleaciones metálicas. Está considerado como un material de construcción de turbinas de gas, la dificultad en su uso es la sinterización del polvo para obtener un material policristalinos denso en los estudios de sinterización se descubrieron los SIALONS. Soncerámicas básicamente de Si, Al, N y O, aunque pueden contener otros.Están constituidos por fases oxinitruros, a partir de tetraedros (Si,Al)(O,N)4 que se unen para dar una estructura tridimensional. Algunas fases SIALON tiene propiedades mecánicas y resistencia química superiores al nitruro de silicio a temperaturas altas. Pudiendo sinterizarse más fácilmente.Tienen isoestructuralidad con fases silicato conocidas.
Un aspecto interesante de la cristaloquímica es la formación de estructuras similares a silicatos.
Algunos ejemplos son:
➢ YSiO2N isoestructural con CaSiO3 (wollanstonita) su estructura contiene cadenas infinitas (SiO2N)-3 análogas a las cadenas metasilicato (SiO3)-2.
➢ Y2O3Si3N4 o Y2Si(Si2O3N4) es isoestructural con la...
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