Refractarios

Un material refractario es aquel capaz de resistir las condiciones del medio en el que está inmerso sin alteraciones importantes en sus propiedades físico-químicas, durante un período económicamente rentable. Las condiciones del medio no incluyen únicamente el efecto de la temperatura, sino también la resistencia al ataque por fundidos, al choque térmico y, en general, todas aquellas solicitaciones a la que vaya a estar sometido el material en servicio, sin embargo estos deben de soportar una temperatura en específica sin sufrir ningún tipo de deterioro en sus condiciones internas, como por ejemplo la corrosión. Esta condición permite que los materiales refractarios sean utilizados en todos los hornos de fabricación, ya sea en las refinerías, industria química, metalurgia, industrias de vidrio y cerámica. El material refractario conocido por excelencia es la cerámica.

Son en general una mezcla de arcillas refractarias y chamota. Los refractarios típicos están compuestos por diversas partículas gruesas de óxidos aglutinados con un material refractario más fino. Las características de fusibilidad vienen dadas por su composición y por su estructura física.

CARATERISTICAS

• son capaces de resistir las elevadas temperaturas sin fundirse.

• ser buen aislante térmico y eléctrico.

• soporta los cambios bruscos de temperaturas.

• resistir la erosión causada por el torrente de gases ascendentes, el descenso de las cargas y de la escoria.

• tener alta resistencia a la compresión.

• Son materiales quebradizos a temperatura ambiente.

• 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 de calentamiento.

• Los refractarios son materiales con puntos de fusión elevados y por tanto con enlaces interatómicos fuertes. Podemos encontrar refractarios con dos tipos de enlace:

- Iónico: En este caso la energía de red debe ser alta y el factor más importante es la magnitud del producto de las cargas.

- Covalente: Los elementos que lo constituyen tienen electronegatividad similar, Los números de coordinación son pequeños (generalmente cuatro), Se forman estructuras de red tridimensional.

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 "sílico-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 Persia hacia 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 de Dinas, de ahí el nombre de ladrillos de Dinas (dinas bricks) dado durante muchos años a los ladrillos de sílice, y que todavía se encuentra en alguna literatura.

La roca Dinas, 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:

93 % de SiO2

3,5% de Al2O3

3,5% de CaO

APLICACIONES

• Los materiales refractarios son componentes importantes del equipo utilizado en la producción, refinación y manejo de metales y vidrios.

• los ladrillos de circonio, los cuales son utilizados en la realización de pavimentos y toberas de vertido continuo.

• los ladrillos de sílice los cuales son utilizados en los hornos cerámicos y los hornos coque.

• los ladrillos de alta alúmina son aquellos utilizados en la regeneración de hornos de dañados por ácidos.

• los ladrillos refractarios de alta resistencia, estos son utilizados en los revestimientos para hornos de cal y de cemento.

• los ladrillos de magnesita, estos se aplican en los óxidos de fabricación del acero.

• El asbesto es un silicato hidratado de calcio en magnesio; se usan de placas, láminas y hojas, cordones, fibras, etcétera, es un poderoso aislante térmico y eléctrico usado en planchas, hornos eléctricos de inducción, en tuberías como revestimientos

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