Los refractarios están compuestos principalmente de óxidos o compuestos como carburo de silicio que son estables a temperaturas elevadas.

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2 ASTM: define a los refractarios como materiales, generalmente no metálicos, utilizados para permanecer a altas temperaturas que proporcionan el revestimiento de hornos y reactores de alta temperatura. Desde el punto de vista tecnológico: los refractarios son materiales capaces de soportar, a temperaturas elevadas, las condiciones del medio en el que están inmersos, durante un periodo de tiempo económicamente rentable sin un deterioro significativo de sus propiedades fisicoquímicas. Los refractarios están compuestos principalmente de óxidos o compuestos como carburo de silicio que son estables a temperaturas elevadas.

3 Se fabrican a partir de combinaciones de compuestos y minerales tales como arcillas, bauxita, cromita, dolomita sinterizada, magnesia, carburo de silicio y zirconia. Entre las condiciones que afectan en mayor grado la vida útil de los revestimientos refractarios está la presencia de escorias y, en general, de materiales fundidos. La selección apropiada del refractario, dependiendo de su aplicación, es de gran importancia, ya que las condiciones de las superficies circundantes (ladrillo material fundido) no sólo dependen de las características del material sino de las propiedades del refractario.

4 Los procesos industriales dependen de la aplicación de los refractarios, por ejemplo: producción de metales, cemento y vidrio, donde el material refractario se aplica como revestimiento dentro del horno. También se aplican en las industrias para la extracción de los productos del petróleo y en la generación de energía eléctrica. Poseen la capacidad de mantener su resistencia cuando son sujetos a elevadas temperaturas variando los esfuerzos mecánicos y ataques químicos por medio de gases o líquidos calientes, sustancias fundidas o semifundidas.

5 Magnesia (MgO) Este óxido funde a 2800 C. Obtención: por calcinación de la magnesita (MgC0 3 ) o a partir del Mg(OH) 2 obtenido del agua de mar. 2 No experimenta variaciones cristalográficas en estado sólido. Densidad es 3,3. Tiene un alto coeficiente de dilatación.

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8 Alúmina (Al 2 O 3 ) Tiene un punto de fusión de 2020 C. Tiene muchas variedades alotrópicas: Corindón (α- Alúmina): más estable, no presenta transformaciones cristalinas, tiene bajo coeficiente de dilatación lineal y alta resistencia al choque térmico. Su densidad es 3,9. Es de carácter anfótero: reacciona con óxidos metálicos básicos para dar aluminatos, y con óxidos ácidos (Si0 2 ) para dar silicatos.

9 Sílice (SiO 2 ) Tiene un punto de fusión de 1723 C. En estado sólido presenta tres formas alotrópicas cristalinas (cuarzo, tridimita y cristobalita) y una amorfa (sílice vítrea). Cuarzo (ρ = 2,65): variedad estable por debajo de 867 C. Tridimita (ρ = 2,27): estable entre 867 y 1470 C. Cristobalita (ρ = 2,33): estable por encima de 1470 C. Su uso para la fabricación de materiales refractarios es difícil debido a las altas temperaturas necesarias para lograr el mayor grado de conversión a formas más estables, por lo que existen procedimientos establecidos para la fabricación de ladrillos de sílice.

10 Minerales de sílice: Ganister: es el mineral de sílice más comúnmente utilizado para refractarios, su punto de fusión es cercano a los 1700ºC y presenta escaso reblandecimiento por debajo de su punto de fusión. Arena: cierta cantidad de arena de playa se ha utilizado para los pisos de los hornos de fundición. Tierras de diatomeas: compuesto de esqueletos de diatomeas (microorganismos), usado principalmente como aislante térmico. Sus celdas cerradas originan su alta porosidad, baja densidad y baja conductividad térmica.

11 Arcillas Arcilla bauxítica: mezcla de minerales bauxíticos (gibsita y diásporo) y minerales arcillosos. Arcilla refractaria: arcilla tipo sedimentario que tiene un PCE superior a 19. Arcilla magra (flint clay): arcilla con alto poder refractario y dura, tiene escasa plasticidad en condiciones normales de trabajo. Caolín (Al 2 (Si 2 O 5 )(OH) 4 ): constituida principalmente por minerales del tipo caolinita.

12 Otros materiales refractarios Minerales de zirconio: mineral común -badeleyita (ZrO 2 )-, del cual existen grandes yacimientos en Brasil. El zircón ese encuentra ampliamente difundido y ciertas cantidades de él se recuperan al concentrar las arenas de playa. Grafito: resistente a temperaturas elevadas y a la presencia de escorias a cualquier temperatura. - Grafito natural (tanto amorfo como cristalino) se encuentra en muchos lugares - Grafito laminar se mezcla con arcilla para fabricar crisoles para la fundición de metales.

13 El tipo de refractario utilizado en toda aplicación específica depende de los requisitos críticos del proceso. Si el proceso exige resistencia a la corrosión por gases o líquidos se requiere porosidad baja y elevada resistencia mecánica y a la abrasión. Los requisitos de fabricación están vinculados con las características de la composición química y la microestructura.

14 Las etapas que comprenden el proceso de fabricación de los refractarios son: Trituración y molienda Material trozos trituradora de mandíbulas pequeños Molino de bolas diferentes tamaños de partículas tamizar (separación) La reducción conseguida velocidad y tiempo del tratamiento mecánico. 3/8 1/4 1/

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18 La pieza en verde se transforma en una pieza con la resistencia necesaria para ser aplicada con fines industriales. Este proceso se divide en dos etapas: 1) Secado de la pieza (al de entrar en el horno esta no debe tener una humedad superior al 0,5%) 2) Cocción (que es donde se obtiene la microestructura mediante procesos de sinterización y formación de fase vítrea, que determinan las propiedades del material)

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20 Existen varios tipos de refractarios dependiendo de su aplicación, la ASTM, O Bannon y Wilshire los dividen en: Refractarios Ácidos Refractarios Básicos Refractarios Neutros Refractarios Especiales

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25 ACIDOS Zirconia (ZrO 2 ) Sílica (93-98% SiO 2 ) Arcilla quemada o ladrillo quemado (22-28%Al 2 O 3 ) Alta alúmina Regular (50-65% Al 2 O 3 ) Mullita (65-75% Al 2 O 3 ) Extra-alta alúmina (75-90% Al 2 O 3 ) NEUTROS Corindón (95-100% Al 2 O 3 ) Carburo de silicio Cromo Cromo-magnesita (<50% de MgO) BASICOS Magnesita-cromita (>50% MgO) Magnesita (MgO) Dolomita (MgO.CaO)

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