8/17/2019 Minerales Refractarios

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Minerales Refractarios

Los modernos procesos metalúrgicos a elevadas temperaturas

exigen materiales refractarios para revestimientos de hornos

que pueden resistir temperaturas muy elevadas, si estosmateriales presentan indicios de fusión por debajo de los

1!!"# , no entran en la clasi$cación de materiales refractarios%

&tros requisitos necesarios para que un material sea clasi$cado

como refractario es que estos no reaccionan con los materiales

que se est'n fundiendo, que sean lo su$cientemente fuerte para

resistir el peso y el desgaste de los materiales fundidos y de la

escoria, que resistan a los cambios bruscos de temperatura, y

que se les pueda moldear en forma de ladrillos u otra formageom'trica semejante%

(lgunos refractarios se necesitan para resistir grandes

temperaturas adem)s de los hornos, en usos el'ctricos y

cer)mica%

*n las industrias del hierro y el acero, los refractarios se

necesitan para revestir los altos hornos de fundición de mineral

de hierro, para los hornos de acero, hornos de solera, po+os de

impregnación p'rmica, hornos de recalentamiento, calderasgeneradoras de vapor y hornos de coque%

*n cuanto a los servicios públicos se usan en las centrales

generadoras de energa el'ctrica y gas, locomotoras a vapor,

hornos de incineración, etc%

-eneralmente se fabrican con los refractarios ladrillos y otras

formas uni$cadas, tales como retortas, mu.as, baldosas,

cúpulas y bloques de tanques de vidrio%

Variedades principales de los refractarios:

Los refractarios comunes se agrupan generalmente en las

denominaciones de arcilla refractarias, slice, magnesita y

cromo%

a/ (rcillas refractarias0 las arcillas refractarias constituyen la

parte m)s importante de los refractarios modernos% La

mayora de ellas son combinaciones de arcillas refractariascon pedernal, no pl)sticas, arcillas pl)sticas

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moderadamente refractarias y arcillas de gran contenido

de alúmina% u resistencia al calor oscila entre los 123! y

142!"# y se utili+an para hornos, calderas, retortas de

petróleo y revestimientos de varios tipos de hornos%

b/ Refractarios de slice0 La slice, en sus numerosas formas

naturales, es un refractario muy utili+ado en la industria%

Las formas mas comunes son cuarcita 5ganister/ y el

cuar+o triturado que unido a un 67 de cal, se emplea en

ladrillo de slice, que constituyen un importante producto

refractario frente a los )cidos utili+ados en muchos

procesos metalúrgicos% 8ambi'n se emplean arena común

y diatomita, y la arenisca berea% *n los **%99 los

principales depósitos de ganister son las cuarcitas de 8uscarora y :araboo, de ;ennsylvania y <isconsin,

respectivamente% Los ladrillos de slice so muy refractarios

y no se ablandan de modo apreciable antes de llegar a su

punto de fusión , pero se descascaran si se calientan o se

enfran bruscamente%

c/ Refractarios con gran contenido de alúmina0 8odos los

minerales del grupo de las sillimanitas se convierten en

mullita con un punto de fusión de 1=1!"#% *llo produce un

refractorio de coste elevado , pero muy buscado,

especialmente para objetos de porcelana muy refractarios

y resistentes que se emplean en los nucleos de bujas de

encendido , porcelanas el'ctricas y porcelanas para

laboratorios% La baurita a la que se a>ade una liga de

arcilla, se emplea para fabricar ladrillos refractarios de

elevado contenido en alumina% ?ebido a las impure+as

presentes, dichos ladrillos funden a una temperaturainferior al punto de fusión de la alumina% e emplean

principalmente para revestimientos de hornos de aceros de

solera%

Los ladrillos refractarios con gran contenido de alumina se

hacen con di)sporo y combinaciones de arcillas pl)sticas y

de pedernal% *l ladrillo denominado de @sesenta por ciento

@ sustituye a los ladrillo de arcilla refractaria en las

calderas%

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d/ Refractarios de magnesia0 La magnesita apagada se

emplea principalmente como refractorio b)sico en las

escorias b)sicas de hornos metalúrgicos, hornos de

cemento y para usar frente a materiales corrosivos% *l

'xito que han tenido el convertidor b)sico, el horno b)sicode solera y los hornos el'ctricos se debe en no peque>a

proporción al empleo de este material% *l carbonato se

calcina a 1!!"# , pierde el anhdrido carbonico, y la

magnesita se convierte en periclasa% *sta se dispone en

ladrillo de magnesita o se le emplea en granulos que

forman los lechos de hogar de los hornos b)sicos de

acero , pero no el tecgo debido a su tendencia a dilatarse y

descascararse%La dolomita apagada se emplea para formar ladrillos de

magnesia utili+ados en los hornos b)sicos de solera, siendo

preferida la magnesita por ser mas barata%La espinela para usos refractarios se hace arti$cialmente

fundiendo magnesita calcinada y alumina en un horno

el'ctrico luego el producto se me+cla con una porción de

arcilla grasa y se forma el ladrillo refractario que tiene la

formula de la espinela% e emplea como ladrillo especial

para hornos y tambi'n como cemento refractario%e/ #romo 0 *ste mineral constituye una de las mejores

sustancia refractarias conocidas debido a su elevado punto

de fusión y notable estabilidad fsica y qumica% #on 'l se

forman ladrillos muy resistentes que se emplean en las

paredes laterales del conducto de escorias de los hornos

de fundición de acero, cobre y nquel, asi como en los

hornos qumicos cer)micos% -racias a su coste bajo esta

despla+ando al ladrillo de magnesita en ciertas

aplicaciones t'cnicas% e emplea aproximadamente 1%6 Agde cromita por tonelada de acero producido%

f/ Refractarios de +irconia0 La +irconia 5Br&6/ es una de las

sustancias mas refractarias conocidas% *s fuerte y dura,

resiste el desconchado y es relativamente inerte a las

escorias y sustancias corrosivas% Los crisoles de +irconia

resisten temperaturas hasta de 6!!"#% e emplean para

re$nar metales preciosos y en hornos el'ctricos%Los minerales de +irconia empleados son 0 el +ircón, que es

el silicato y la baddeleyita, que es el óxido% e obtienen de

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la arena de playa en la india, el :rasil , .orida y Cueva

-ales%g/ Materiales refractarios varios0 el gra$to y el carbón se

emplean para fabricar ladrillo refractario de carbono% *l

gra$to puede ser tanto natural como producto de hornoel'ctrico% *l carbón se obtiene del coque y del carbón

vegetal% e emplean ladrillos de carbono para hornos, sin

embargo se consume a altas temperaturas en una

atmosfera oxidante o cuando est)n en contacto con los

óxidos fundidos de metales%*l oxido de berilio con un punto de fusión de 6D!!"# forma

un material semejante a porcelana adecuada para crisoles%*l rutilo con cal como aglomerante se utili+a en los ladrillos

refractarios a los )cidos%*l olivino ha sEresultado ser un importante refractario que

sustituye a la cromita en los hornos de acero%*l talco constituye un refractorio muy duro que se utili+a

en utensilios peque>os tales como camisas de gas%*l carburo de slice o carborundo como es conocido

mayormente, es un producto arti$cial de excelentes

cualidades refractarias que resiste 662!"# , adem)s resiste

acidos, elevada conductividad calor$ca y se emplea

generalmente lo mismo de ladrillo de alto contenido enalumina%

Arenas de fundiciónLas arenas de fundición son las arenas siliceas empleadas

en los canales para colar los metales y las arenas de

moldeo son las utioli+adas para hacer los moldes y los

hoyos o madros de los moldes% #omo es necesaria una liga

para que se adhieran las arenas de fundición es esencial

a>adir cierta proporción de arcilla, pero no es necesarioque sea arcilla% Las arenas para madros se ligan con

petróleo, resina, u otras sustancias%Las especi$caciones necesarias para las arenas son 0 la

$nura, adherencia, permeabilidad, punto de sinteri+acon,

y duración%La $nura del grano afecta la permeabilidad, esta es

necesaria para permitir el escape de los gases% i el punto

de sinteri+ación es bajo, la arena se quemara en el

vaciado%

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Caliza y calLa cali+a y la cal tienen empleos variados en la industria

metalúrgica% e utili+an unos 6 millones de toneladas de

cal como piedra fundente en los hornos metalúrgicos,principalmente en los de hierro y metales no f'rreos% irve

para separar la slice y producir una escoria delgada y

b)sica que recoja y retenga las impure+as que se separen

del metal%La cal tiene cada ve+ mas empleo en la metalúrgica% ?e los

4 millones de toneladas de cal que se fabrican anualmente

en los *stados 9nidos, casi el 6!7 se emplea

metalúrgicamente para fundentes en los hornos%

*n los hornos de acero de solera se a>ade cal 5 con cali+a/para separar las impure+as% #on el creciente uso de la

chatarra de hierro se a>ade mas cal al fundido% *n

cianuracion la cal se a>ade para neutrali+ar las sales

acidas solubles, coagular fangos y proteger contra el

anhdrido carbonico%

&tros materiales metalúrgicos0(rena de hornos0 e usa para revestir fondos y paredes de

hornosde solera abierta y otros% *stas arenas tienen unelevado contenido de slice, deben contener cierta

cantidad de arcilla de liga o se le a>ade la necesaria%:auxita0 (dem)s de sus otros numerosos usos, sirve para

corregir las escorias en la fundición de hierro%:órax0 *l bórax es un buen fundente para los metales de

soldadura de latón y otras y se utili+a tambi'n en la

fundición de cobre, re$nado de oro y plata y ensayos

qumicos% (lgunos boruros actúan como desoxidante para

impedir las escamas y la espuma en la fabricación de latón

y bronce y el ferroboro se emplea como desoxidante para

ciertos aceros%Minerales de estroncio0 *l metal estroncio se alea con el

cobre para intensi$car la dure+a y disminuir las burbujas

de aire% *l esctroncio junto al esta>o me+clado al plomo

forma un metal mas duro y mas duradero para bateras

acumuladoras%?olomita0 e emplea como fundente en los altos hornos,

principalmente en la fabricacion de ferrosilicio y

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ferromagneso, porque arrastra ,muy poca cantidad de la

slice o del manganeso a la escoria%Fosfato0 se emplea metalúrgicamente como ferrofosforo

que se obtiene fundiendo rocas fosf)ticas y mineral de

hierro a>adido a aceros especiales%