Minerales Refractarios Los modernos procesos metalúrgicos a elevadas temperaturas exigen materiales refractarios para revestimientos de hornos que pueden resistir temperaturas muy elevadas, si estos materiales presentan indicios de fusión por debajo de los 1!!"# , no entran en la clasi$cación de materiales refractarios% &tros requisitos necesarios para que un material sea clasi$cado como refractario es que estos no reaccionan con los materiales que se est'n fundiendo, que sean lo su$cientemente fuerte para resistir el peso y el desgaste de los materiales fundidos y de la escoria, que resistan resistan a los cambios bruscos de temperatura, y que se les pueda moldear en forma de ladrillos u otra forma geom'trica semejante% (lgunos refractarios se necesitan para resistir grandes temperaturas adem)s de los hornos, en usos el'ctricos y cer)mica% *n las industrias del hierro y el acero, los refractarios se necesitan para revestir los altos hornos de fundición de mineral de hierro, para los hornos de acero, hornos de solera, po+os de impregnación p'rmica, hornos de recalentamiento, calderas generadoras de vapor y hornos de coque% *n cuanto a los servicios públicos se usan en las centrales generadoras de energa el'ctrica y gas, locomotoras a vapor, hornos de incineración, etc% -eneralmente se fabrican con los refractarios ladrillos y otras formas uni$cadas, tales como retortas, mu.as, baldosas, cúpulas y bloques de tanques de vidrio%
Variedades principales de los refractarios: Los refractarios comunes se agrupan generalmente en las denominaciones de arcilla refractarias, slice, magnesita y cromo% a/ (rcillas (rcillas refractarias0 refractarias0 las arcillas arcillas refractarias refractarias constituyen constituyen la parte m)s importante de los refractarios modernos% La mayora de ellas son combinaciones de arcillas refractarias con pedernal, no pl)sticas, arcillas pl)sticas
moderadamente refractarias y arcillas de gran contenido de alúmina% u resistencia al calor oscila entre los 123! y 142!"# y se utili+an para hornos, calderas, retortas de petróleo y revestimientos de varios tipos de hornos% b/ Refractarios de slice0 La slice, en sus numerosas formas naturales, es un refractario muy utili+ado en la industria% Las formas mas comunes son cuarcita 5ganister/ y el cuar+o triturado que unido a un 67 de cal, se emplea en ladrillo de slice, que constituyen un importante producto refractario frente a los )cidos utili+ados en muchos procesos metalúrgicos% 8ambi'n se emplean arena común y diatomita, y la arenisca berea% *n los **%99 los principales depósitos de ganister son las cuarcitas de 8uscarora y :araboo, de ;ennsylvania y ade una liga de arcilla, se emplea para fabricar ladrillos refractarios de elevado contenido en alumina% ?ebido a las impure+as presentes, dichos ladrillos funden a una temperatura inferior al punto de fusión de la alumina% e emplean principalmente para revestimientos de hornos de aceros de solera% Los ladrillos refractarios con gran contenido de alumina se hacen con di)sporo y combinaciones de arcillas pl)sticas y de pedernal% *l ladrillo denominado de @sesenta por ciento @ sustituye a los ladrillo de arcilla refractaria en las calderas%
d/ Refractarios de magnesia0 La magnesita apagada se emplea principalmente como refractorio b)sico en las escorias b)sicas de hornos metalúrgicos, hornos de cemento y para usar frente a materiales corrosivos% *l 'xito que han tenido el convertidor b)sico, el horno b)sico de solera y los hornos el'ctricos se debe en no peque>a proporción al empleo de este material% *l carbonato se calcina a 1!!"# , pierde el anhdrido carbonico, y la magnesita se convierte en periclasa% *sta se dispone en ladrillo de magnesita o se le emplea en granulos que forman los lechos de hogar de los hornos b)sicos de acero , pero no el tecgo debido a su tendencia a dilatarse y descascararse% La dolomita apagada se emplea para formar ladrillos de magnesia utili+ados en los hornos b)sicos de solera, siendo preferida la magnesita por ser mas barata% La espinela para usos refractarios se hace arti$cialmente fundiendo magnesita calcinada y alumina en un horno el'ctrico luego el producto se me+cla con una porción de arcilla grasa y se forma el ladrillo refractario que tiene la formula de la espinela% e emplea como ladrillo especial para hornos y tambi'n como cemento refractario% e/ #romo 0 *ste mineral constituye una de las mejores sustancia refractarias conocidas debido a su elevado punto de fusión y notable estabilidad fsica y qumica% #on 'l se forman ladrillos muy resistentes que se emplean en las paredes laterales del conducto de escorias de los hornos de fundición de acero, cobre y nquel, asi como en los hornos qumicos cer)micos% -racias a su coste bajo esta despla+ando al ladrillo de magnesita en ciertas aplicaciones t'cnicas% e emplea aproximadamente 1%6 Ag de cromita por tonelada de acero producido% f/ Refractarios de +irconia0 La +irconia 5Br&6/ es una de las sustancias mas refractarias conocidas% *s fuerte y dura, resiste el desconchado y es relativamente inerte a las escorias y sustancias corrosivas% Los crisoles de +irconia resisten temperaturas hasta de 6!!"#% e emplean para re$nar metales preciosos y en hornos el'ctricos% Los minerales de +irconia empleados son 0 el +ircón, que es el silicato y la baddeleyita, que es el óxido% e obtienen de
la arena de playa en la india, el :rasil , .orida y Cueva -ales% g/ Materiales refractarios varios0 el gra$to y el carbón se emplean para fabricar ladrillo refractario de carbono% *l gra$to puede ser tanto natural como producto de horno el'ctrico% *l carbón se obtiene del coque y del carbón vegetal% e emplean ladrillos de carbono para hornos, sin embargo se consume a altas temperaturas en una atmosfera oxidante o cuando est)n en contacto con los óxidos fundidos de metales% *l oxido de berilio con un punto de fusión de 6D!!"# forma un material semejante a porcelana adecuada para crisoles% *l rutilo con cal como aglomerante se utili+a en los ladrillos refractarios a los )cidos% *l olivino ha sEresultado ser un importante refractario que sustituye a la cromita en los hornos de acero% *l talco constituye un refractorio muy duro que se utili+a en utensilios peque>os tales como camisas de gas% *l carburo de slice o carborundo como es conocido mayormente, es un producto arti$cial de excelentes cualidades refractarias que resiste 662!"# , adem)s resiste acidos, elevada conductividad calor$ca y se emplea generalmente lo mismo de ladrillo de alto contenido en alumina%
Arenas de fundición Las arenas de fundición son las arenas siliceas empleadas en los canales para colar los metales y las arenas de moldeo son las utioli+adas para hacer los moldes y los hoyos o madros de los moldes% #omo es necesaria una liga para que se adhieran las arenas de fundición es esencial a>adir cierta proporción de arcilla, pero no es necesario que sea arcilla% Las arenas para madros se ligan con petróleo, resina, u otras sustancias% Las especi$caciones necesarias para las arenas son 0 la $nura, adherencia, permeabilidad, punto de sinteri+acon, y duración% La $nura del grano afecta la permeabilidad, esta es necesaria para permitir el escape de los gases% i el punto de sinteri+ación es bajo, la arena se quemara en el vaciado%
Caliza y cal La cali+a y la cal tienen empleos variados en la industria metalúrgica% e utili+an unos 6 millones de toneladas de cal como piedra fundente en los hornos metalúrgicos, principalmente en los de hierro y metales no f'rreos% irve para separar la slice y producir una escoria delgada y b)sica que recoja y retenga las impure+as que se separen del metal% La cal tiene cada ve+ mas empleo en la metalúrgica% ?e los 4 millones de toneladas de cal que se fabrican anualmente en los *stados 9nidos, casi el 6!7 se emplea metalúrgicamente para fundentes en los hornos% *n los hornos de acero de solera se a>ade cal 5 con cali+a/ para separar las impure+as% #on el creciente uso de la chatarra de hierro se a>ade mas cal al fundido% *n cianuracion la cal se a>ade para neutrali+ar las sales acidas solubles, coagular fangos y proteger contra el anhdrido carbonico%
&tros materiales metalúrgicos0 (rena de hornos0 e usa para revestir fondos y paredes de hornosde solera abierta y otros% *stas arenas tienen un elevado contenido de slice, deben contener cierta cantidad de arcilla de liga o se le a>ade la necesaria% :auxita0 (dem)s de sus otros numerosos usos, sirve para corregir las escorias en la fundición de hierro% :órax0 *l bórax es un buen fundente para los metales de soldadura de latón y otras y se utili+a tambi'n en la fundición de cobre, re$nado de oro y plata y ensayos qumicos% (lgunos boruros actúan como desoxidante para impedir las escamas y la espuma en la fabricación de latón y bronce y el ferroboro se emplea como desoxidante para ciertos aceros% Minerales de estroncio0 *l metal estroncio se alea con el cobre para intensi$car la dure+a y disminuir las burbujas de aire% *l esctroncio junto al esta>o me+clado al plomo forma un metal mas duro y mas duradero para bateras acumuladoras% ?olomita0 e emplea como fundente en los altos hornos, principalmente en la fabricacion de ferrosilicio y
ferromagneso, porque arrastra ,muy poca cantidad de la slice o del manganeso a la escoria% Fosfato0 se emplea metalúrgicamente como ferrofosforo que se obtiene fundiendo rocas fosf)ticas y mineral de hierro a>adido a aceros especiales%
