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• Martín Chumpitaz

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PREPARACIÓN DE LADRILLO REFRACTARIO PARTE TEÓRICA MATERIA PRIMA: TIPOS DE ARCILLA ARCILLA NATURAL: Es una arcilla que se ha extraído y limpiado, y que puede ser utilizada sin aditivos. ARCILLA ROJA O ARCILLA DE ALFARERO: Conocida también como terracota: normalmente es una arcilla secundaria que contiene hierro. Es de color rojo, bastante suave al tacto y tiene una buena plasticidad y tenacidad. Esta arcilla es excelente para el modelado en general, con los dedos y en torno. ARCILLA GRASA: ARCILLA DE BOLA: Esta arcilla secundaria es de color azul o negro y tiene un alto grado de contracción tanto es el secado como en la cocción. Las arcillas de bola proporcionan una gran plasticidad y tenacidad a los cuerpos de arcilla. Un cuerpo de arcilla es un tipo o una mixtura de arcilla. ARCILLA REFRACTARIA: Esta arcilla obtiene su nombre de su cualidad de resistencia al calor. Sus características físicas varían: algunas arcillas refractarias son plásticas, mientras que otras son ásperas y granulares. Generalmente contienen alguna proporción de hierro y se encuentran asociadas con los depósitos de carbón. Se emplean para hacer ladrillos refractarios y aislantes, revestimientos y accesorios para los hornos y también como aditivos para los cuerpos de arcillas de gres, con objeto de darles una cierta plasticidad y capacitarlas para soportar altas temperaturas. ARCILLA DE GRES: Es una arcilla de grano fino, plástica, sedimentaria y que soporta altas temperaturas. Generalmente se presenta en color ante claro, gris o tostado claro. Estas arcillas necesitan algún tipo de aditivo antes de ser utilizadas. REFRACTARIO:

Materiales capaces de soportar elevadas temperaturas, resistir cargas mecánicas

sin corroerse o debilitarse y soportar cambios de temperatura

(choques térmicos), ataques químicos (por reacción de metales en estado líquido, escorias y gases) y abrasión. PRODUCTOS REFRACTARIOS: CONCRETOS

REFRACTARIOS:

formuladas

base

a

de

son

materias

mezclas

primas

secas

tecnológicamente

refractarias,

cuidadosamente

seleccionadas y agentes ligantes de fraguado hidráulico. MORTEROS REFRACTARIOS: son agentes refractarios ligantes, constituidos por una mezcla de compuestos refractarios finamente molidos, con agregados de otras sustancias que pueden no ser refractarias y que en estado húmedo se utilizan para adherir ladrillos o piezas refractarias. LADRILLOS REFRACTARIOS: se utilizan para revestir hornos rotatorios, calderas, hornos de fundición y hornos de tratamiento térmico. Ladrillos refractarios con Alto Contenido en Alúmina El coeficiente de dilatación térmica de este tipo de ladrillos es muy bajo, están preparados para soportar elevadas temperaturas, sin presentar algún tipo de deformación o dilatación que modifique el desempeño del ladrillo después de su enfriamiento. Ladrillos refractarios con Alto Contenido de Sílice Estos ladrillos están diseñados para estar expuestos a altas temperaturas, sin embargo, cuando estos son sometidos a fases alternativas o continuas de calor a frío suelen dilatarse de manera considerable para su uso industrial. Y estos continuos cambios de temperatura, así como de forma, afectan el ladrillo de tal forma que este termina por desintegrarse. Este tipo de ladrillo es muy útil en zonas en donde las temperaturas a las que se expone son altas continuas. CONTROL DE CALIDAD DE LOS REFRACTARIOS

Se desarrolla pruebas estándares, para recolectar información que ellas dan cerca del rendimiento del refractario bajo condiciones de servicio, son muy limitadas. Una de las propiedades que pueden ser medidas es la temperatura de sinterización y fusión. En todo control de calidad de materiales refractarios han de efectuarse las siguientes operaciones: 

Examen de la textura y de la estructura del material, es decir, lo que podríamos llamar la inspección ocular.



Comprobación de formas y dimensiones.



Comprobación de la calidad, mediante los ensayos correspondientes.

PROPIEDADES DEL LADRILLO REFRACTARIO Las cuales son: - Resistencia mecánica (kg/cm2) - Resistencia química (a los procesos de la operación) - Resistencia a la abrasión - Poder refractario (temperatura y conductividad) - Estabilidad de volumen La estabilidad a cambios térmicos que se traducen en especificaciones de: - Composición química - Resistencia mecánica (kg/cm2) - Refractariedad a Tº (temperatura de ablandamiento, en °C) - Densidad y porosidad (% volumen) - Conductividad térmica (W/mK ó kCal/m h °C) - Dilatación térmica (% vs temperatura °C) - Resistencia a cambios de temperatura, elasticidad (ciclos).

EQUIPOS Y MATERIALES MATERIA PRIMA PORCENTAJE CASCOTE 30% ARCILLA REFRACTARIA PCAR 30% ARCILLA REFRACTARIA SAF 40%

EQUIPOS REFRACTARIOS 

Balanza de presión de 0,05 gr



Estufa eléctrica



Fuente, balde, agua



Horno.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL CASCOTE ARCILLA REFRACTARIA PCAR ARCILLA REFRACTARIA SAF

Pesado de la materia prima

PORCENTAJE 30% 30% 40%

150 150 200 500

gr gr gr gr

Homogenización de la mezcla y humedad

Moldeo apisonado y prensado en seco

Cocción

Producto en cuero

Medición de la longitud después de la cocción

CÁLCULOS:

CANTIDAD DE LIGANTE: Densidad: 1gr/ml. Volumen consumido en total: 90 ml. Cantidad de ligante consumido: 90 gr.

PORCENTAJE DE HUMEDAD:

Donde: : Peso en húmedo : Peso en seco En el proceso de moldeo se utilizó 90 gr de ligante con una humedad del 15.25%, pero el porcentaje de humedad para el moldeo está dentro del rango de de 7 a 10% de humedad, los 40.55gr de diferencia del ligante se perdieron durante el proceso de homogenización de la humedad en la mezcla por efecto del calor. Teóricamente el consumo de ligante es:

PORCENTAJE DE CONTRACCIÓN LINEAL, SUPERFICIAL Y VOLUMÉTRICA

Producto en Verde

Producto en Cuero

% Contracción Lineal: 3.15% % Contracción Superficial:

% Contracción Volumétrica:

REFRACTARIEDAD:

Peso

CASCOTE

Al2O3.2SiO2

Peso Equivalente

Equivalente

150

222

0.68

ARC REF. PCAR Al2O3.2SiO2.2H2O

150

258

0.58

ARC REF. SAF

200

258

0.78

Al2O3.2SiO2.2H2O

(

)

(

)

(

)

(

(

)

)

Temperatura de trabajo:

CONCLUSIONES: 

El porcentaje de humedad para el moldeo está cercano a un 10%, el exceso de este producirá que el ladrillo o prensado se desmorone, y un exceso de humedad producirá deformación del ladrillo.



La homogenización de la mezcla de los componentes de la materia prima aseguran, propiedades uniformes en todo el ladrillo, en el proceso de apisonado en la matriz, tener en cuenta la distribución de la mezcla y un buen apisonado en los bordes para evitar desmoronamiento del mismo.



El ladrillo tiene propiedad refractaria, porque su temperatura de cocción es:



.

El porcentaje de adsorción es menor de 30% (21.74%), por ello el ladrillo es denso.