Camblor, P.

Llorca, M. A.

Marcos, C.

Verdeja, L. F.

Repositorio da Universidade da Coruña

Cadernos Lab. Xeolóxico de LaxeCoruña. 2000. Vol. 25, pp. 185-187Caracterización mineralógica y textural de refractarios monolíticos moldeablesMineralogical and textural characterization ofheat-resistant moldable monolithic materialsC. MARCOS(1); M.A. LLORCA(2); P. CAMBLOR(3); L.F. VERDEJA(4).(1) Dpto. Geología e Instituto de Química de Organometálicos “Enrique Moles”, Univ. Oviedo, C/. Jesús Ariasde Velasco s/n, 33005 Oviedo(2) Dpto. Química Física y Analítica, Univ. Oviedo, C/. Julián Clavería s/n, 33006 Oviedo(3) Dpto. Estadística, Univ. Oviedo, C/. Calvo Sotelo s/n, 33007 Oviedo.(4) Dpto. Ciencias de los Materiales y Metalurgia, Univ. Oviedo, C/. Independencia s/n, 3300 OviedoLos refractarios monolíticos son mez-clas mecánicas de materiales refractariosque reaccionan física y químicamente,tanto en el caso de los que se instalan en ellugar de aplicación como en el de los obte-nidos con formas predeterminadas.Se clasifican en distintos tipos según suscaracterísticas físicas y métodos de aplicación(Banerjee, 1998), siendo los denominadosrefractarios moldeables los que se estudian eneste trabajo. Surgen como un nuevo campode aplicación a temperaturas elevadas, ya queel hormigón de cemento Portland a tempera-turas superiores a 400ºC sufre expansión, sefractura y pierde resistencia.La composición de un refractariomoldeable depende de uso final y las fasespresentes son Al2O3, CaO y SiO2, en mayoro menor proporción, con otros componen-tes como impureza como TiO2, Fe2O3,Cr2O3 y otros aditivos que puedan modifi-car las propiedades físicas del refractarioen función de su uso. Las propiedades físicas de estos mate-riales dependen del empaquetamiento desus constituyentes, siendo el objetivo prin-cipal que se persigue en la fabricación deestos materiales, para una composicióndada, el obtener la máxima compactacióncon la menor cantidad de agua. Las pro-piedades de los refractarios moldeablesestán gobernadas, por lo tanto, por el tipode agregado y matriz, así como por la can-tidad de cemento usado, ya que estasvariables gobiernan la cantidad de aguarequerida. El objetivo de este trabajo es, pues,hacer una caracterización mineralógica ytextural de refractarios moldeables de dife-rente composición y en diferentes condi-ciones de calentamiento, para conocer laconducta del refractario a la temperaturade uso o muy próxima a ella. En la Tabla Ise presenta la composición química y lascaracterísticas del tratamiento de lasmuestras estudiadas. 186 Celia Marcos, et al. CAD. LAB. XEOL. LAXE 25 (2000)REFRACTARIOS COMPOSICIÓN (%) CICLOS DILATÓMETROTÉRMICOS (T y t)CORAX-B Al2O2 = 80 -Csi = 10CORAX-B (15) SiO2 = 5 15 1400ºC/2 horasC = 3CORAX-B (30) CaO <1 30ANKERHART-NN25 (A) MgO = 75 - -ANKERHART-NN25 (B) CaO = 20 1100ºC a 7 ºC/min. ANKERHART-NN25 (C) SiO2 = 0.6 8 1250ºC a 7 ºC/min.ANKERHART-NN25 (D) Fe2O3 = 3.8 1400ºC a 7 ºC/min.CERAMEX Básicamente alúmina - -Tabla I. Composición química y características de tratamiento de las muestras a analizar.XXas Jornadas S.E.M. Caracterización mineralógica y textural 187La caracterización mineralógica a travésde la difracción de rayos X (método de polvocristalino), microsonda electrónica y microsco-pia óptica ha permitido identificar y anali-zar los componentes de los mismos. Ladifracción de rayos X ha puesto de mani-fiesto en los refractarios de alta alúmina ybajo contenido en cemento dos hechos con-sistentes con observaciones realizadas pre-viamente por MacZura et al. (1985):a) Disminución de moissanita a favorde una fase mullítica, importanteporque mejora la resistencia a altastemperaturas.b) Disminución en las intensidades delas reflexiones de las fases presentescon los ciclos térmicos que corrobo-ra lo anteriormente expuesto.La caracterización textural, medianteanálisis de proceso de imágenes, en relación alporcentaje de poros, matriz y disperso enlos refractarios citados, así como de lascaracterísticas geométricas de los porospresentes en la matriz y en el disperso delos mismos, ha permitido:a) Discriminar las fases minerales mayo-ritarias presentes en las muestras.b) Observar una disminución de laporosidad en los refractarios estu-diados independientemente de sucomposición y número de ciclostérmicos (calentamiento-enfria-miento) a los que hayan sido some-tidos. Lo mismo ocurre con el factorde forma de los poros, que se tradu-ce en una mayor redondez de losmismos, apreciándose también quelos de mayor tamaño son más alar-gados. En ambos casos la explica-ción radica en que termodinámica-mente la energía libre superficialtiende a minimizarse.La caracterización de los poros con el poro-símetro de mercurio ha revelado la disminuciónde la porosidad con los ciclos térmicos en losrefractarios analizados, por la misma razónexpuesta en el apartado anterior.En relación a esta técnica es importantedestacar que proporciona  información máslimitada que la del análisis de proceso deimágenes, ya que sólo permite obtener eltamaño de poro comprendido entre 100 y0.001 μm y la distribución de los tamaños;es además una técnica destructiva. Sinembargo, ayuda a completar un estudio deproceso de imágenes siempre que la resolu-ción de las imágenes sea menor que los tama-ños que permite analizar el porosímetro.AgradecimientosEste trabajo ha sido financiado con fon-dos de la CICYT a través del proyectoMAT97-1184.BIBLIOGRAFÍABANERJEE, S. (1998); Monolithic Refractories. ACompresive Handbook. The American CeramicSociety. World Scientific.MACZURA, G.; KOPANDA, J.E.; ROHR, F.J. &ROTHENBUEHLER, P. T.,  (1985); “ CalciumAluminate Cements for Emerging CastableTecnology”; Adv. Cer. 13, pag. 285-301.

Mineralogical and textural characterization of heat-resistant moldable monolithic materials

http://ruc.udc.es/dspace/bitstream/2183/6461/1/CA-25-44.pdf

Mineralogical and textural characterization of heat-resistant moldable monolithic materials

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