La chamota

CHAMOTA

La chamota es una mezcla de arena sintética, refractaria de grano grueso que se prepara a partir de arcilla calcinada (utilizada como material inerte) y ladrillos molidos mezclados con una arcilla cruda para dar plasticidad. Su característica principal es que es muy refractaria y conserva la resistencia mecánica a elevadas temperaturas de 700 a 800 ºC y aun superiores; la estructura es muy permeable y es posible el secado completo en moldes grandes.

Se utiliza principalmente en la industria cerámica (sanitarios, refractarios, azulejos, etc.), y secundariamente en la industria de la fundición (precisión, aceros). Sus cualidades van a depender principalmente de la elección de la arcilla y si esta va a ser utilizada en la industria de la fundición debe ser elaborada a partir de arcillas lo mas refractarias posibles.

La chamota es un material de moldeo que durante muchos años se ha empleado en Gran Bretaña casi como único material para piezas grandes de acero moldeado, también es utilizada en las funderías de acero de Europa Continental.

ESTRUCTURA DE LA ARCILLA

La arcilla refractaria más corriente pertenece a la misma clase mineralógica del caolín. El caolín es un material laminar constituido principalmente por el mineral caolinita, que es un silicato de aluminio hidratado (2SiO2.Al2O3.2H2O) a este tipo de arcilla refractaria se le llama arcilla caolinita, la cual es muy fina y que posee ciertas impurezas como óxido de hierro, de titanio y materias orgánicas.

Acción del calor

Cuando se calienta una arcilla caolinita se observan las siguientes reacciones:

1. De 20 a 100 ºC: fase de secado, desprendimiento del agua de adsorción. En esta fase las partículas arcillosas entran en contacto unas con otras ocurriendo la contracción de secado.

2. Hasta 300 ºC: desprendimiento de materias orgánicas.

3. De 500 a 600 ºC: separación del agua de constitución, formación de metacaolín y desarrollo de la microporosidad.

4. Hasta 950 ºC: comienzo de la transformación que ocasiona la formación de mullita y crisobalita. Este proceso termina por encima de los 1300 ºC.

Cuando aumenta la temperatura, la porosidad abierta disminuye y se desarrolla la porosidad cerrada también llamada alveolada.

ESTRUCTURA DE LA CHAMOTA

Esta formada por mullita y cristobalita.

 Mullita: tiene contenidos de alúmina que varían del 72 al 74%. Es esta fase la que le de la refractariedad al producto.

 Cristobalita: contiene la mayoría de las impurezas de la arcilla (óxido de hierro, titanio y alcalinos). La cristobalita es la que limita la refractariedad de la chamota y disminuye la temperatura adecuada de cocción.

La temperatura final de cocción de la chamota depende de los medios de cocción y de la arcilla.

CARACTERÍSTICAS DE UNA BUENA CHAMOTA

 32 a 34 % Al2O3

 20 a 25 % Fe2O3

 Temperatura de cocción: 1350 a 1450 ºC

 Porosidad abierta: 15 a 20 %

PROCESO DE FABRICACION DE LA CHAMOTA

 Extracción de la arcilla: por medio de pozos o galerías o por canteras a cielo abierto, dependiendo de la importancia y homogeneidad de los yacimientos.

 Almacenamiento y homogeneización: el almacenamiento es importante ya que no solo permite interrumpir la excavación durante las malas estaciones, sino también homogenizar la arcilla. Además si la arcilla contiene muchas impurezas, se le puede realizar procesos de purificación.

 Puesta en forma: depende principalmente de los medios de cocción, ya que se puede introducir la arcilla en forma de bloques o desmenuzada.

 Calcinación: los medios de calcinación más utilizados son los siguientes:

1. Hornos verticales: la arcilla se introduce por la parte superior del horno y la chamota se extrae por debajo. En estos hornos se alterna una capa de carbón con una capa de arcilla. Su desventaja es que no permite cocer a muy altas temperaturas y dan una chamota cuya homogeneidad de cocción es mala.

2. Hornos rotatorios: la arcilla se introduce por un tubo ligeramente inclinado y avanza gracias a la rotación del horno. En estos hornos

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