Control Refractarios

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Geológica Minera y Metalúrgica Cerámica

CONTROL DE CALIDAD DE LADRILLO REFRACTARIO 1.

OBJETIVO.- Realizar el control de calidad de un ladrillo refractario, por métodos de análisis en el laboratorio para obtener sus principales propiedades físicas las que determinaran la calidad de ésta.

2.

FUNDAMENTO TEORICO.- En la fabricación de refractarios se controlan las propiedade propiedadess químicas químicas de los materiales materiales a utilizar utilizarse se en la mezcla y las propiedade propiedadess físicas en verde y después de la cocción. Los métodos científicos de ensayos se están aplicando recientemente en la industria cerámica especialmente en el campo de los refractarios.

Etapas para obtener productos con excelentes propiedades: a. Investigación Investigación Pura.- Investigación de las propiedades de los materiales b. c.

cerámicos y sus reacciones, y de la causa de sus propiedades. Desarrollo.- Avance de los productos refractarios hacia un fin deseado. Control.- Comprobación de las propiedades de los materiales y productos para lograr resultados uniformes y óptimos.

Para el control de calidad de los refractarios se han desarrollado pruebas standards, pero la información que ellas dan acerca del rendimiento del refractario bajo condiciones de servicio, son muy limitados. Una de las propiedades que pueden ser medidas es la temperatura de sinterización y fusión. La refractariedad de un ladrillo se mide con los conos pirométricos equivalente (CPE), mediante una prueba en la que pequeños conos del refractario son comparados con standards de tiempo y temperaturas de ablandamiento conocidos. La refractariedad del ladrillo se reporta con el número del standard cuya punta toca la placa soporte simultáneamente con un cono del refractario que se está investigando. Todos los refractarios con excepción de los electrocolados, contienen un cierto porcentaje porcentaje de poros poros los cuales tienen una influencia influencia importante importante en su comportam comportamiento. iento. Un incremento en la porosidad tiene un efecto adverso sobre la resistencia del ladrillo, su resistencia a la deformación bajo cargas, capacidad térmica, conductividad térmica y por el incremento en su área superficial, la resistencia al ataque de gases y escorias. La porosidad aparente es el porcentaje del volumen total la cual es un espacio del poro abierto. La porosidad total por otro lado incluye los poros abiertos y cerrados, solamente excede ligeramente de la porosidad aparente. Un incremento en la porosidad incrementa el despostillamiento térmico la cual son grandes roturas del refractario, desde la cara caliente, exponiendo superficies frescas. Esto resulta de una rápida expansión o contracción de la cara caliente con repentinos cambios de temperatura. Por esto la porosidad se mantiene tan baja como sea posible para dar dar los mejores mejores rendimie rendimientos ntos a los refractarios. refractarios. 1


La relación de poros al sólido está también dada por la densidad gruesa si se toma en conjunto con la verdadera gravedad específica del refractario. Un incremento en la densidad gruesa del refractario mejorará todas aquellas propiedades en la porosidad tiene un efecto adverso. Hay algo de beneficio en el despostillamiento estructura . Este tipo de despostillamiento se produce por absorción de fundentes o vitrificación la cual se fija en zonas del ladrillo las que difieren de expansión y sensitividad al choque térmico del ladrillo original. A más alta densidad gruesa, menor penetración de escorias y por lo tanto hay un incremento en la resistencia al despostillamiento estructural. Los refractarios de arcilla refractaria tienen la mejor resistencia al despostillamiento. Los refractarios básicos con su alto coeficiente de expansión solo tiene una ligera resistencia al desgaste, los ladrillos de Cromo son muy pobres en esta resistencia. Los de Sílice tienen alta resistencia al choque térmico a una temperatura mayor de los 600 C, pero no bajo esta temperatura.

3.

EQUIPOS Y MATERIALES ▪

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▪

4.

Ladrillo refractario Balanza de 2 Kg. (precisión 0,1 gr) Estufa eléctrica Fuente, balde, agua Máquina de ensayo mecánico Horno

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL DENSIDAD RELATIVA A GRANEL Wa = Wb = Wc = D =

Peso de la pieza de ensayo seca. Peso de la pieza de ensayo empapada y suspendida en el líquido de inmersión. Peso de la pieza de ensayo empapada y suspendida en el aire. Densidad del líquido de inmersión a la temperatura del ensayo.

Volumen a granel

Densidad a granel

Volumen aparente de sólido

Densidad aparente de sólido

Wc

Wb

D Wa Wc

Wb

Wa

Wb

* D

D

Wa Wa

* D

Wb

ABSORCION DEL AGUA a=

peso del ladrillo seco. 2


b = B= c=

peso del ladrillo después de 24 horas de inmersión en agua fría. peso del ladrillo después de 2 horas de inmersión en agua hirviente. peso del ladrillo suspendido en agua fría después de 2 horas de ebullición.

Porcentaje de absorción en peso después de 24 horas de inmersión en agua fría. b

a

*100

a

Porcentaje de absorción volumétrica después de 24 horas de inmersión en agua fría. b

a

B

c

*100

Porcentaje de absorción luego de 2 horas de inmersión en agua hirviente

Coeficiente de saturación

% Porosidad Aparente

Densidad a granel (bulk)

b

a

B

a

B

a

B

c

B

a

*100

a

*100

a B

c

RESISTENCIA A LA COMPRESION Y FLEXION RESISTENCIA AL CHOQUE TERMICO I ng. DPMA

3


CONTROL DE CALIDA DE REFRACTARIOS CONTRACCIÓN Lp Ls Lq a

Longitud plástica Longitud seca Longitud de cocción Contracción lineal (%)

PROMEDIO

22.2 cm.

22.2 cm.

22.2 cm.

DENSIDAD RELATIVA AGRANEL Wa Wb Wc D

Peso seco Peso empapado y suspendido en agua fría Peso empapado y suspendido en aire Densidad del líquido de inmersión

1 gr/cc

PROMEDIO

1 gr/cc

ABSORCIÓN DE AGUA a b B c

22.2 cm.

1 gr/cc

1 gr/cc

PROMEDIO

Peso seco Peso después de 24 horas en agua fría Peso después de 2 horas en agua hirviente Peso suspendido en agua fría después de 2 horas

RESISTENCIA

PROMEDIO

Rc Compresión Rf Flexion Rcht Choque térmico

ALUMNOS

CODIGO

FIRMA

1 2 3 4

FECHA

I ng. DPMA

4

Control Refractarios

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