CERAMICA
OBJETIVOS •
•
Conocer de modo práctico la preparación de un ladrillo refractario denso. El método de prensado en seco, materia prima, y ligantes utilizados.
FUNDAMENTO TEORICO CERÁMICA a cerámica es el arte y ciencia de fa!ricar o!"etos art#sticos, utilitarios o mi$tos, utilizando como materia prima los minerales %o Metálicos &arcillas', las (ue, (ue, desp despué ués s de mold moldea eada da,, de!e de!en n ser ser )orn )ornea eada das s a una una adec adecua uada da temper temperatu atura ra a *n de (ue dic)os dic)os o!"eto o!"etos s ad(uie ad(uieran ran sus caract caracter# er#sti sticas cas de*niti+as de estética, color, resistencia, resistencia, dureza, etc.
ARCILLAS as as arci arcilla llas s comu comune nes s se util utiliz izan an en la fa!ri fa!rica caci ción ón de ladri ladrill llos os para para la constr construcc ucción ión de edi*ci edi*cios os y ladrill ladrillos os refra refracta ctario rios. s. Estas Estas arcil arcillas las comune comunes s está están n form formad adas as por por al-m al-min ina a y s#li s#lice ce en di+e di+ers rsa a prop propor orcio cione nes, s, con con la presencia de otras impurezas, tales como ó$ido férrico &el cual le da color ro"o', ó$ido de manganeso, potasa, magnesio y cal. El caol#n &arcilla !lanca form formad ada a prin princi cipa palm lmen ente te por por al-mi al-mina na y s#lic s#lice' e' se util utiliz iza a para para fa!r fa!ric icar ar utensilios de !arro, de porcelana *na, de otras porcelanas, de productos de papel y de ladrillos refractarios.
REFRACTARIOS n material refractario puede soportar altas temperaturas sin desintegrarse &astillarse o fundirse'. El ladrillo refractario (ue se utiliza en los )ornos es un e"emplo muy com-n, y sin los refractarios, no ser#a posi!le la moderna indu indust stri ria a del del acer acero. o. os os mate materia riale les s refr refrac acta tario rios s pued pueden en coloc colocar arse se o conf confor orma mars rse e como como ladri ladrillo llos, s, lo cual cual se )ace )ace cuan cuando do se utili utiliza za arci arcilla lla refractaria u otro material como mortero para unir los ladrillos refractarios.
ESTRUCTURA DE LA ARCILLA (A L2O3.2SIO2.2H2O) Alúmina (Al2O3) /res /resen enta ta !uen !uenas as prop propie ieda dade des s mecá mecáni nica cas s mecá mecáni nica cas s y eléc eléctr tric icas as00 el compue compuesto sto es más esta! esta!le le a temper temperatu aturas ras modera moderadam damen ente te ele+ad ele+adas. as. Resiste esiste a muc)os muc)os gases gases )asta )asta en 112 112 3C. /uede /uede usarse usarse en atmosf atmosfera eras s altamente reductoras )asta los 141 3C apro$imadamente por un tiempo corto corto.. /or su alta alta resis resisten tencia cia mecáni mecánica, ca, moder moderada ada dilata dilatació ción n térmic térmica a y conducti+idad térmica, tiene mayor resistencia al c)o(ue térmico (ue la mayor#a de los ó$idos.
CERAMICA 1
CERAMICA
S!li"# (2SiO2) a s#lice puede encontrarse como cuarzo li!re &cristalino' o en forma amorfa como s#lice )idratada o coloidal. a s#lice li!re reduce la plasticidad as# como la contracción por el secado y por la (uema, da resistencia por la (uema, refractariedad y aumenta la dilatación térmica.
MATERIALES
6alanza 6roc)a, lona, fuente 7amices /ro!eta graduada de 122 ml Má(uina prensadora
CERAMICA 5
8orno eléctrico Arcilla refractaria AR9:AC Arcilla refractaria AR9/C5 Cascote a malla 12 igante &Agua'
$ROCEDIMIENTO E%$ERIMENTAL 1. ;e necesita un peso total de <22g en la siguiente relación. ;e realizó la clasi*cación del cascote por malla 12, En el caso de las arcillas refractarias su granulometr#a es muy *na. Componente C/951 C795> CA;C@7E 7otal
/orcenta"e &=' >2 ?2 ?2 122
/eso &g' 522 1<2 1<2 <22
5. ;e )omogeniza el material con ayuda de una lona para o!tener una mezcla uniforme. ;e traslada a una fuente con la ayuda de la !roc)a, para después )acer la mezcla manual con el ligante (ue en este caso ser#a el agua. ?. El moldeo se realiza por prensado en seco utilizando una má(uina prensadora. ;e dan 1< golpes a la má(uina prensadora. >. ;e procede al secado de los !lo(ues formados )asta lle+arlos a un estado en cuero, con porcenta"e de )umedad menor al 5=. /osteriormente se lle+an los ladrillos al )orno a una temperatura de cocción entre los 1<22 C, o!teniéndose como producto los ladrillos refractarios densos.
CALCULOS & RESULTADOS $'"#na*# +# H,m#+a+ %H =
%H =
W HUMEDO−W SECO W HUMEDO
∗100
−500 ∗100=7.749 500 + 42
542
$'"#na*# +# $la-i"i+a+ %P =
%P =
W H 2 O W ARCILLASECA 42 500
∗ 100
∗100 =8.4
T#m#a,a +# R#/a"ai#+a+ C'm'n#n#
$'"#na*# (0)
$#-' (1)
´ M
E,ial#n #
C$425 (Al2O3.2SiO2.2H2O CT426 (Al2O3.2SiO2.2H2O) Ca-"'# (Al2O3.2SiO2) T'al
>2
522
5<
2.BB<
?2
1<2
5<
2.<1
?2 122
1<2 <22
555
2.B
Al 2 O3=102
( 1∗0.775 + 1∗0.581+1∗0.676 )∗100 500
=41.453
uego T ° C =
360
+ R O −( RO + R O) 2
3
0.228
2
=
360
+ 41.453−0 0.228
=1760.759 ° C
CPE ( °C )=
113
+ R O −( RO + R O ) 2
3
2
4.48
=
+ 41.453 −0
113
4.48
= 34.476
os C/E e$isten en n-meros enteros, seg-n ta!la 1 el C/E D ?<.
T#m#a,a +# C'""i7n T cocción =(0.5 −0.8 ) T refractariedad
T cocción =( 0.7 ) ( 1760.759 ) =1232.5313 °C
T#m#a,a +# S#i"i' a temperatura de ser+icio es la temperatura de tra!a"o en el )orno Temp. de refractariedad > Temp. de Servicio 1232.5313
°C > 5589 °C
Tabla 1. Los equivalentes aproximados de temperatura, correspondientes al punto nal de ensayo de los conos piromtricos normales que se usan en ensayos refractarios
$'"#na*# +# C'na""i7n ;e utilizan los datos !rindados por el profesor para cada etapa del proceso
LON:ITUD
("m )
ongitud plástica &p' ongitud seca &s' ongitud de (uema &('
55.5 55.2 51.B
Lp − Ls ∗100 %Csecado = Lp
0 CONTRACCION AL SECADO %Csecado =
22.2
22.2
∗100=0.9
Ls − L ∗100 %C!e"a = Ls
0 CONTRACCION A LA ;UEMA %C!e"a =
−22
22
−21.7 22
∗100 =1.36
Lp − L ∗100 %Clineal = Lp
0 CONTRACCION LINEAL %Clineal=
22.2
−21.7
22.2
∗100 =2.25
aD =Clineal
0 CONTRACCION SU$ERFICIAL
%Cs!perficial=2 a−
a 100
%Cs!perficial =4.5
0 CONTRACCION VOLUMETRICA
%C#ol!"etrico =3 a−
3a
2
100
3
+
a
100
%C#ol!"etrico =6.6
CONCLUSIONES & RECOMENDACIONES
BIBLIO:RAF
=EB:RAFIA
2
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