ES2228973T3 - Procedimiento para la fabricacion de un revestimiento refractario. - Google Patents
Procedimiento para la fabricacion de un revestimiento refractario.Info
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Abstract
Procedimiento para la fabricación de un revestimiento refractario para recipientes de fusión metalúrgica en varias capas superpuestas, en el que las masas refractarias que contienen MgO sinterizado y hasta un 5% en peso de por lo menos un medio reductor seleccionado de entre el grupo constituido por metales/substancias que contienen carbono se aplican sucesivamente, pero con un contenido decreciente de medio reductor.
Description
Procedimiento para la fabricación de un
revestimiento refractario.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la fabricación de un revestimiento
refractario.
Con frecuencia, las soleras de los hornos
eléctricos se revisten con masas secas para soleras. Junto a las
masas a base de dolomita sinterizada se utilizan predominantemente
masas a base de MgO sinterizado.
En el estado actual de la técnica, la
distribución del tamaño de grano adquiere una importancia esencial
para la asignación del tratamiento de la masa y su
compactibilidad.
Durante el arranque (oxidante) de un horno que ha
sido revestido con una masa nueva, se produce rápidamente una
fijación cerámica de la masa, que hace que el revestimiento alcance
la máxima resistencia tan pronto como se carga el horno, por ejemplo
con chatarra.
El documento EP 0 214 882 B1 describe un
revestimiento refractario para hornos, formado con varias capas, en
el cual la capa que durante el funcionamiento está dirigida al baño
de metal fundido debe estar completamente sinterizada, mientras que
las capas situadas detrás de ella, especialmente la capa que da a la
pared del horno, deben sinterizarse sólo parcialmente, en todos los
casos, para que cuando el revestimiento esté desgastado pueda
arrancarse fácilmente.
La masa refractaria se compone de partículas
refractarias inorgánicas incluidas en un aglutinante. Las diferentes
calidades de sinterizado de las capas se ajustan a través del tamaño
de grano del material refractario inorgánico.
Con la presente invención, se conseguirá
fabricar, por ejemplo, un revestimiento de solera que presente
diferentes calidades de sinterizado a través de su espesor.
El procedimiento según la invención comprende las
características de la reivindicación 1. En las reivindicaciones 2 a
7 se citan variantes de la forma de realización.
De forma sorprendente, se constató que además la
masa sólo debía incluir dos componentes, a saber, MgO sinterizado y
un medio reductor.
La utilización de un aglutinante resulta
superflua. La elección de tamaños de grano determinados o de una
determinada distribución de tamaños de grano sólo presenta una
importancia secundaria.
Como se ha dicho, resulta suficiente fabricar la
masa exclusivamente de MgO sinterizado y un medio reductor, por
ejemplo carbono elemental. En caso necesario, el material matriz
refractario también puede contener, además del MgO sinterizado,
otros óxidos refractarios, como Al_{2}O_{3}, TiO_{2},
Fe_{2}O_{3}, CaO o similares; puede utilizarse igualmente
dolomita cocida.
La calidad de sinterización de la masa (de
solera) deseada puede ajustarse a través del porcentaje másico de
medio reductor en la masa (de solera). Mediante la adición de
carbono (por ejemplo en forma de grafito, negro de carbono, coque de
petróleo) se consigue la reducción del ferrita dicálcica en el MgO
sinterizado y se forman CaO y FeO, El FeO se difunde en la periclasa
(MgO sinterizado) y forma magnesiowustita.
Aumentando la adición de carbono puede reducirse
progresivamente la acción sinterizadora.
Asimismo, la adición de metales puros, como Si o
Al, favorece el proceso de reducción citado, ya que al consumir
oxígeno retardan el sinterizado de la masa. Son posibles otros
medios reductores, particularmente otros portadores de C como
resinas (por ejemplo resina fenólica), brea o azúcares, por lo menos
proporcionalmente.
En principio, pueden utilizarse los aditivos que
actúen como medios reductores, siempre que los productos de reacción
que se formen no conduzcan a efectos que contravengan el objeto de
la invención. Estos efectos perjudiciales serían el favorecimiento
de la sinterización de la masa o la disminución de su
refractibilidad (por ejemplo a través de la formación de fases de
fusión). El sulfito sódico, por ejemplo, conduciría a la formación
de óxido sódico, no deseable, como producto de descomposición.
La tabla siguiente muestra las resistencias a la
compresión en frío después de una combustión reductora a 1.600ºC en
N/mm^{2} para masas de solera de la clase citada anteriormente de
MgO sinterizado (tamaño de grano: hasta E mm) y diferentes
contenidos de carbono, en forma de grafito, después de una
precocción oxidante a 1.300ºC.
\newpage
| Concentración de carbono | Resistencia a la compresión en frío |
| 0% | 46,6 |
| 1% | 44,1 |
| 2% | 42,4 |
| 3% | 35,8 |
| 4% | 27,9 |
| 5% | 20,9 |
Al contrario que la teoría descrita en el
documento EP 0 214 882 B1, se renuncia voluntariamente a la adición
de un aglutinante. Los efectos descritos se presentan
independientemente a los tamaños de grano del MgO sinterizado
elegidos, que pueden ser también < 5 mm. En otras palabras:
partiendo de una única masa básica (MgO sinterizado) pueden
fabricarse masas de solera con diferentes comportamientos de
sinterizado exclusivamente mediante la elección del medio reductor
añadido y el ajuste de la cantidad del mismo.
De este modo, un revestimiento refractario en
varias capas puede distribuirse aplicando sucesivamente masas de las
clase citada, pero reduciendo progresivamente la proporción de medio
reductor. Mientras que la primera capa está formada por una masa con
por ejemplo un 5% en peso de carbono, la concentración de carbono de
las demás capas aplicadas sobre esta primera capa o sobre las capas
siguientes se va reduciendo hasta llegar, por ejemplo, a un 0,5% en
la aplicada en último lugar, en la aplicación de la capa colindante
con la fundición metálica.
Mientras que, al poner en marcha el horno (por la
parte de la llama), el carbono de esta capa aplicada en último lugar
con la concentración mínima de carbono quema con una profundidad de
pocos centímetros y en esta capa se alcanza una sinterización casi
completa, al igual que en las masas de solera convencionales, el
grado de sinterización de las capas situadas detrás (con una
concentración de carbono cada vez superior) disminuye
progresivamente, de modo que por ejemplo la capa exterior, próxima
al revestimiento metálico del horno, permanecerá friable incluso al
cabo de mucho tiempo de utilización y sinteriza sólo de forma
insignificante, favoreciendo sensiblemente el arranque del
revestimiento en caso de reparación o substitución.
Pueden utilizarse diferentes MgO sinterizados.
Debido a los diferentes mecanismos químicos descritos, también son
especialmente adecuados los MgO sinterizados con alto contenido de
hierro (análisis químico), que hasta ahora sólo podían utilizarse de
forma condicionada.
Por lo tanto, según una realización de la
invención, se propone la utilización de MgO sinterizado con un
contenido de Fe_{2}O_{3} > 1,5 ó > 3% en peso, y según
otra realización de la invención se propone la utilización de MgO
sinterizado con un contenido de Fe_{2}O_{3} > 5% en peso.
Expresado en términos de paragénesis mineralógica
corresponde a un contenido de C_{2}Fe de aproximadamente un 4% en
peso o de un 6% en peso respectivamente.
El carbono puede añadirse en forma de grafito,
negro de carbono o similares. En todos los casos debe hacerse lo
posible para obtener una mezcla homogénea con el grano
sinterizado.
El tamaño de grano del carbono puede ser < 200
\mum, y según una realización de la invención < 100 \mum.
Claims (7)
1. Procedimiento para la fabricación de un
revestimiento refractario para recipientes de fusión metalúrgica en
varias capas superpuestas, en el que las masas refractarias que
contienen MgO sinterizado y hasta un 5% en peso de por lo menos un
medio reductor seleccionado de entre el grupo constituido por
metales/substancias que contienen carbono se aplican sucesivamente,
pero con un contenido decreciente de medio reductor.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que como medio reductor se utiliza carbono elemental.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que como medio reductor se utiliza un aditivo orgánico de entre el
grupo constituido por resinas, brea, alquitrán.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que la masa refractaria comprende exclusivamente MgO sinterizado y
un medio reductor.
5. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que se utiliza una masa refractaria, cuyo MgO sinterizado presenta
un contenido de Fe_{2}O_{3} > 1,5% en peso.
6. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que se utiliza una masa refractaria, cuyo MgO sinterizado presenta
un contenido de Fe_{2}O_{3} > 3% en peso.
7. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que se utiliza una masa refractaria, cuyo MgO sinterizado presenta
un contenido de Fe_{2}O_{3} > 5% en peso.
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