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%
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