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Materiales Refractarios. Se conoce como material refractario a aquellos materiales cuyas propiedades permiten que pueda soportar temperaturas muy elevadas, sin embargo estos deben de soportar una temperatura en específica sin sufrir ningún tipo de deterioro en sus condiciones internas, como por ejemplo la corrosión. Esta condición permite que los materiales refractarios sean utilizados en todos los hornos de fabricación, ya sea en las refinerías, industria química, metalurgia, industrias de vidrio y cerámica. El material refractario conocido por excelencia es la cerámica. Estos materiales están formados por partículas diminutas de oxido, las cuales están unidas a otro material de características refractarias pero mas fino. En el área de construcción podemos encontrar varios ejemplos de materiales refractarios, tenemos el cemento refractario el cual es utilizado para soportar además de revestir paredes, así mismo se encuentra el ladrillo refractario es muy resistente a las altas temperaturas y a los casos de abrasión, sus caras están caracterizadas por ser lisas además de que es un buen aislante térmico. Los materiales refractarios se pueden clasificar en cuatro categorías, están los ácidos, los básicos, los neutros y los especiales. El primer grupo correspondiente a los ácidos incluyen materiales como la arcilla de alumina y de sílice, sonmateriales poco costosos pero tienen la desventaja de ser materiales muy débiles, los refractarios básicos están basados en la periclasa o la magnesia, estos tienen la propiedad de tener un punto de fusión bastante elevado, por lo general son mas costosos que los ácidos. Los materiales refractarios neutros funcionan como barreras entre los ácidos y los básicos, ejemplos de estos son la magnesita y la cromatina. Por ultimo, los refractarios especiales son utilizados cuando no hay una disponibilidad de oxigeno con facilidad, ejemplos de estos son el carbono y el grafito. Las propiedades más importantes de los refractarios cerámicos es su resistencia a bajas y altas temperaturas, además de su densidad. Los refractarios densos con baja porosidad tienen mayor resistencia a la corrosión y a la erosión. Los materiales refractarios cerámicos son aquellos cuyo punto de fusión es mayor a 1700 grados Celsius. Las principales aplicaciones de estos materiales son : los ladrillos de circonio , los cuales son utilizados en la realización de pavimentos y toberas de vertido continuo , están los ladrillos de sílice los cuales son utilizados en los hornos cerámicos y los hornos coque , los ladrillos de alta alumina son aquellos utilizados en la regeneración de hornos de dañados por ácidos , también tenemos los ladrillos refractarios de alta resistencia , estos son utilizados en los revestimientos para hornos de cal y de cemento , por ultimo tenemos los ladrillos de magnesita , estos se aplican en los óxidos de fabricación del acero. Equipoarquitectura y construcción de ARQHYS.com.

Normativa

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UNE (150 R836-68): Materiales refractarios como a aquellos productos naturales o artificiales cuya refractariedad (Resistencia piroscópica) es igual o superior a 1500 ºC. Resistencia piroscópica: resistir esas temperaturas sin fundir o reblandecer. La definición anterior solo hace referencia a las temperaturas mínimas que debe de ser capaz de resistir un refractario, sin tener en cuenta otro tipo de solicitaciones o condiciones. Es importante precisar que la resistencia piroscópica es una condición necesaria, pero no es suficiente para que una material sea considerado como refractario, ya que además debe conservar a dichas temperaturas elevadas una resistencia mecánica y/o una resistencia a la corrosión suficientes para el empleo a que se destine.[3]

Historia

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Lion on a decorative panel made of molded bricks, Darius's palace at Susa. Terracotta, ca. 510 BC. Los materiales refractarios más antiguos, fueron piedras naturales, como granitos areniscas, cuarcitas, piedra pómez, cortados en bloques de dimensiones adecuadas para construir los hornos. A mediados del siglo XVIII es cuando se sustituyen estos materiales por ladrillos de arcilla cocida "sílico-aluminosos".

Posteriormente a los ladrillos de arcilla cocida aparecieron losladrillos de sílice. Sin embargo, los primeros ladrillos de sílice, unidos entre sí con mortero de cal, se emplearon en Persia hacia el año 500 a. de C. en la construcción del palacio de Darío. Dichos ladrillos parece ser que estaban cocidos a unos 1200 ºC y se utilizaron solamente en la construcción. Como refractarios

los primeros fueron fabricados hacia el año 1842 en Inglaterra por W. W. Young fabricante de porcelana, utilizando una roca que se encontraba en el Valle de Neath, al Sur de Gales, y que recibía el nombre de Dinas, de ahí el nombre de ladrillos de Dinas (dinas bricks) dado durante muchos años a los ladrillos de sílice, y que todavía se encuentra en alguna literatura. La roca Dinas, está compuesta principalmente por sílice, como impurezas comunes entra alúmina, óxido de hierro y cal, una vez molida se mezclaba con una pequeña cantidad de cal o arcilla, y se prensaban. la composición de este ladrillo era [4]: 

93 % de SiO2



3,5% de Al2O3



3,5% de CaO

Tipos de material refractario Este horno, [5]está realizado a partir del diseño del horno condorhuasi, con relleno refractario poroso. Los refractarios se dividen en cuatro grupos: ácidos, básicos, neutros y especiales en función de su modo de reacción a la química. 

Refractarios ácidos: Incluyen las arcilla de sílice, de alúmina y refractarios de arcilla. El sílice puro a veces se utiliza para contener metal derretido. Los refractarios de arcilla por lo general son relativamente débiles, pero poco costosos. Contenidos de alúmina por arriba de aprox. 50% a un 80 % de Al203 y un 10% a un 45% de SiO2 constituyen los refractarios de alta alúmina [6] [7]. Se utilizan en áreas donde la escoria y la atmósfera son ácidas, es decir que son estables a los ácidos, pero atacados por los álcalis.



Refractarios Básicos: Varios refractarios se basan en el MgO(magnesia o periclasa) El MgO puro tiene un punto de fusión alto, buena refractariedad, buena resistencia al ataque por los entornos que a menudo se encuentran en los procesos de fabricación de acero. Típicamente, los refractarios básicos son más costosos que los refractarios ácidos.



Refractarios Neutros: Normalmente incluyen la cromatina y la magnesita, pueden ser utilizados para separar refractarios ácidos de los básicos, impidiendo que uno ataque al otro.



Refractarios Especiales: El carbono, el grafito, es utilizado en muchas aplicaciones refractarias, particularmente cuando no hay oxígeno fácilmente disponible. Estos materiales refractarios incluyen la circonia (ZrO2), el circón (ZrO2.SiO2) y una diversidad de nitruros, carburos y boruros

Presentación del material refractario 

Cemento refractario: Cementante cerámico, Concreto refractario, Relleno refractario.



Mortero refractario Se utiliza como material de agarre, revestimiento de paredes, y para tomar las juntas entre hiladas de ladrillo refractario. Véase: Condorhuasi de relleno.



Ladrillo refractario: Dentro de los ladrillos refractarios existen dos tipos básicos, los densos y los porosos que es un refractario aislante. Los densos se comportan mejor mecánicamente, pero transmiten muy bien el calor, con lo que este se pierde, mientras que el aislante no transmite nada de este calor al exterior con lo que ahorramos combustible [8]. Los refractarios ligeros aislantes, están formados por numerosos huecos en la estructura producidos por materiales que se queman como el serrín, o huecos producidos por el agua que contienen los materiales al calentarse como la vermiculita, perlita.

Fórmulas de refractarios Material refractario en horno. Estas recetas son las usadas normalmente por los ceramistas en la construcción del horno.

Chiti Tito Tortori

Aislante

Refractario

Marc Lancet[9]

Refractario

Aislante

Aislante

duro

externo

Caolín 35

35

30

25

-

Arcilla refractaria

40

40

30

25

-

Serrín

25

-

-

Arena

-

25

-

-

-

Chamota

-

-

40

50

-

Cemento

-

-

-

-

1 en V.

Arcilla refractaria

-

-

-

-

2

Perlita overmiculita

-

-

-

-

6

100

100

100

-

-

Total

50 a 60% en

-

volumen

55% Porosidad

18

1. En este hilo del foro de Manises puedes encontrar otra fórmula bien probada de Alfaaguila. [10] 2. Fire-bricks usually contain 30-40% aluminium oxide or alumina and 50% silicon dioxide or silica. They can also be made of chamotte and other materials. For bricks of extreme refractory character, the aluminium oxide content can be as high as 50-80% (with correspondingly less silica), and silicon carbide may also be present. The standard size of fire-brick is 9 x 4.5 x 2.5 in. (228 mm x 115 mm x 64 mm

Puntos a Evaluar

Relacionar propiedades con las aplicaciones de ese Material

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