Tensi N Superficial Viscosidad Y Densidad De Algunas Escorias CaO Al2O3

Tensión superficial, viscosidad y densidad de
algunas escorias CaO-Al 2 0 3 (#)
F.A. Oliveira1 \ A. Miller
Resumen

;

y J. Madías1

;

Los conceptos metalúrgicos con respecto a la estructura y propiedades de los aluminatos de calcio,
están predominantemente basados en analogías con el sistema ternario CaO-Al 2 0 3 -Si0 2 . En este trabajo se presentan y discuten los resultados de medidas detensión superficial, densidad y viscosidad
de algunas escorias de aluminato de calcio, en la franja de temperatura entre 1.500 y 1.650 °C, a la
luz de investigaciones recientes sobre caracterización de la estructura vitrea de aluminatos y alumino-silicatos. La faja de composición investigada fue de 45 a 52 % en peso de alúmina. Los resultados
indican una reducción en la densidad con la disminución dela razón molar CaO:Al203. La tensión
superficial disminuye con el aumento de la relación molar CaO:Al 2 0 3 o con el aumento de la temperatura, en tanto que la viscosidad aumenta con la elevación del contenido de alúmina y disminuye
con el aumento de la temperatura. El comportamiento observado en los valores de tensión superficial
y viscosidad con la variación de la composición, puede estarasociado a la presencia de algunos iones
de aluminio en coordinación octaédrica que, a su vez, pueden presentar una proporción de aluminatos conteniendo iones de aluminio en reducido estado de valencia, tal como Al2+.
Palabras clave: Escoria. Aluminato de calcio. Estructura. Propiedades físico-químicas.

Surface tensión, densities and viscosities of some GaO-Al 2 0 3 slags
Abstract

The metallurgicalconcepts with regard to the structures and properties of calcium alumínate melts
have been based upon analogies within ternary CaO-Al 2 0 3 -Si0 2 systems. In this work the results of
surface tensión, density and viscosity of some calcium aluminate slags, in the temperature range of
1500 to 1600 °C are presented and the results are discussed based upon recent structural
characterisation results ofcrystalline aluminates. The compositional range investigated was from 45
to 53 weight-% alumina. The results indicate a reduction in density as the molar ratio CaO-Al 2 0 3
decreases. Surface tensión falls on increasing either the molar ratio CaO-Al 2 0 3 or temperature.
Conversely, viscosity increases with increasing molar ratio CaO-Al 2 0 3 and decreasing temperature.
The compositional dependenceof both surface tensión and viscosity data may be associated with the
presence of some aluminium ions in octahedral co-ordination, and a concept of surface behaviour is
proposed which involves surface activity of aluminate anions containing aluminium ions in a reduced
valence state, such as Al2+.
Keywords: Slags. Calcium aluminates. Structure. Physicochemical properties.

1 INTRODUCCIÓN
Losaluminatos son importantes como materiales
refractarios y escorias metalúrgicas. Escorias alumiW

Trabajo recibido el día 5 de octubre de 1998 y aceptado
en su forma final el día 8 de abril de 1999.
(*)
Escuela Politécnica da Universidade Federal da Bahia,
EPUFBA; Rúa Ubaldo Osório, 8 - Federacáo, CEP
40210-630 Salvador, BA, Brasil.
(**) Manchester Materials Science Centre; Grosvenor Street,Manchester, M1 7HS (Inglaterra).
(***) Instituto Argentino de Siderurgia, Av. Central y Calle
19 Oeste, 2900 San Nicolás, Provincia de Buenos Aires
(República Argentina).

nosas se emplean comúnmente tanto en operaciones
pirometalúrgicas, como en procesos de desulfuración y afino del acero líquido y como base de escorias industriales, empleadas en la reducción y afino
de metales no férreos. También en lametalurgia de
cuchara y en la colada continua de los aceros calmados al aluminio y tratados con calcio, dada la
presencia de inclusiones de aluminato de calcio que
juegan un papel central en la colabilidad y en algunas propiedades del acero, el conocimiento de sus
propiedades físicas es de especial interés.
El estado actual del conocimiento de la estructura y la termodinámica de las fases de...