Refractarios materiales ceramicos

1. MATERIALESMATERIALES
REFRACTARIOSREFRACTARIOS
ING. EDGAR SANCHEZING. EDGAR SANCHEZ

2. TABLA DE CONTENIDOTABLA DE CONTENIDO
• Refractario
• Clasificación
• Propiedades de refractarios
• Proceso de Manufactura general
• Selección de refractarios
• Aplicaciones
• Refractarios en la industria del cemento
• Algunos refractarios comunes

3. REFRACTARIOREFRACTARIO
Un material refractario es un material no metálico que
conserva su resistencia y no funde a altas temperaturas.
La ASTM define a los refractarios como "materiales no
metálicos que poseen tales propiedades químicas y físicas
que los hacen aplicable para estructuras, o como
componentes de sistemas que están expuestos a entornos
por encima de 1,000 ° C.
Ejemplos:
Fire clay.
Silica.
Cromo-Magnesita.

4. CLASIFICACIONCLASIFICACION
Los refractarios se pueden clasificar de diferentes formas
Método de manufactura
Debido a su composición química
Debido a su Refractariedad.

5. DEBIDO A SU COMPOSICION QUIMICADEBIDO A SU COMPOSICION QUIMICA
• Refractarios ácidos
Estos son utilizados en zonas donde la atmósfera y escoria son
ácidas. Son estables a los ácidos pero atacado por álcalis.
Ejemplo: fire clay, silica, Cuarzo, Zirconio.
• Refractarios básicos
Estos se utilizan en zonas donde las escorias y atmósfera son
básicas, son estables a materiales alcalinos pero reaccionan
con ácidos.
Ejemplo: Magnesia , Alúmina, Dolomita

6. DEBIDO A SU COMPOSICION QUIMICADEBIDO A SU COMPOSICION QUIMICA
• Refractarios neutros
Estos son usados en áreas en las cuales la atmosfera es acida
o básica y son químicamente estables a ácidos y bases. Se
pueden utilizar para separar refractarios ácidos y básicos,
con el fin de evitar que se ataquen entre si.
Ejemplo. Cromita, Carburo, Mullita.

7. • Refractarios empleados a temperaturas bajas
Para ambientes a temperaturas entre 1520 —1630 ºC
• Refractarios empleados a temperaturas medias
Para ambientes a temperaturas entre 1630—1670 ºC
• Refractarios empleados a temperaturas altas
Para ambientes a temperaturas entre 1670—1730 ºC
• Refractarios empleados a temperaturas extremas
Para ambientes a temperaturas superiores a 1730 ºC
DEBIDO A REFRACTARIEDADDEBIDO A REFRACTARIEDAD

8. •Ladrillos:
• Cocido convencional
• Cocido e impregnado
• Químicamente ligado
• Aislante
•Especiales:
• Tierra refractaria
• Argamasa
• Hormigón
DEBIDO A SU METODO DEDEBIDO A SU METODO DE
MANUFACTURAMANUFACTURA

9. • Porosidad
Entre mayor sea la porosidad del material refractario
mayor será el ataque químico en el.
• Refractariedad
La temperatura a la cual los refractarios comienzan a
«suavizarse» o ceder bajo una carga estática aplicada, por
lo que ya no son útiles para aplicaciones estructurales.
• Resistencia
Es la resistencia del refractario a cargas de axiales y
cortantes.
PROPIEDADESPROPIEDADES

10. • Conductividad térmica
Para una composición dada, un producto mayor presionado
(compactado) y menos permeable tiene una conductividad
térmica mas alta.
-Para el uso en hornos, la conductividad térmica debe ser
baja.
• Astillamiento
Es la fractura del refractario debido a su expansión desigual
debido a una cantidad de calor cuando este es sometido a
velocidades rápidas de calentamiento y enfriamiento.
PROPIEDADESPROPIEDADES

11. • Resistencia a la escoria
Es la capacidad del refractario de resistir la acción destructiva
de escorias fundidas. Esta determinada por la perdida de
volumen o de peso en el refractario debido a la acción de la
escoria.
• Resistencia a la abrasión
Es la resistencia a la abrasión la cual puede ser incrementada
utilizando refractarios con alta densidad (baja porosidad) y
granos finos.
PROPIEDADESPROPIEDADES

12. • Transporte de material “crudo”
• Molinado
• Pre-tratamiento
Calcinación
Adición de estabilizadores
• Mezclado
Unión de materiales
Mezcla húmeda (14-20% agua)
Semi plástico
Mezcla seca (<5% agua)
• Moldeado
Moldeado a mano (Mezcla húmeda)
Moldeado en maquina (Mezcla seca y semi húmeda)
PROCESO DE MANUFACTURAPROCESO DE MANUFACTURA

13. • Secado
Evita una alta contracción y proporciona mayor resistencia,
hace al refractario mas seguro para ser manejado.
• Cocción
Remueve el agua de la hidratación, el refractario se contrae
aprox. 30% de su volumen.
PROCESO DE MANUFACTURAPROCESO DE MANUFACTURA

14. • Área de aplicación
• Temperatura de trabajo
• Grado de abrasión e impacto
• Esfuerzos debido al gradiente de temperatura
• Transferencia de calor.
• Costo.
SELECCION DE REFRACTARIOSSELECCION DE REFRACTARIOS
Algunas variables importantes a
considerar:

15. Los refractarios están hechos para soportar altas
temperaturas, así que algunas de sus aplicaciones comunes
son:
• Calderas.
• En la industria cementera
Precalentadores
Horno rotacional
Quemador de tubería
Enfriadores de Clinker
APLICACIONESAPLICACIONES

16. Algunos refractarios communes

17. • Comunes en la industria: relativamente baratos
• Usados comúnmente en hornos y en general en lugares
donde se utilice fuego, asadores, etc… mientras no
rebasen los 1750ºC
• Consisten en silicatos de alúmina
• Su punto de fusión decrece con el aumento de impureza y
decrecimiento de AL2O3
REFRACTARIOS FIRE CLAYREFRACTARIOS FIRE CLAY (arcilla para(arcilla para
fuego)fuego)

18. • 45 - 100% alúmina
• Alto % de Alúmina = Alta Refractariedad
• Aplicaciones: Chimeneas y ejes de altos hornos,
hornos cerámicos, tanques de cristal
REFRACTARIOS CON ALTO %REFRACTARIOS CON ALTO %
ALUMINAALUMINA

19. • >93% SiO2
• Hierro y acero, industria vidriera
• Ventajas: no se suaviza hasta su punto de fusión,
alta Refractariedad, alta resistencia contra el
Astillamiento, flujo y escoria, estabilidad
volumétrica
LADRILLOS DE SILICALADRILLOS DE SILICA

20. • Dióxido de zirconio ZrO2
• Estabilizada con calcio, magnesio, etc.
• Alta resistencia, baja conductividad térmica, no
reactivo, baja perdida térmica
• Usado en hornos de vidrio, refractario aislante
REFRACTARIOS DE ZIRCONIAREFRACTARIOS DE ZIRCONIA

21. Gracias por su atención