Refractarios, Materiales TECNOL.

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Tecnología

En la construcción de hornos (v.), considerando éstos como dispositivos en los que se realizan operaciones físicas o procesos químicos a temperaturas superiores a 400-500° C, los materiales que se utilizan en la zona interior de temperatura más alta se suelen designar con el nombre de refractarios. Estos materiales han de reunir unas propiedades físicas y químicas adecuadas a la temperatura a que opera el horno, así como a su ambiente interno. En general, los m. r. tienen un punto de fusión elevado, sin que esta propiedad pueda considerarse como definidora de sus posibilidades refractarias.

Se emplean como r. los materiales cerámicos, óxidos de elevado punto de fusión, como SiO2, A1203, Mg0, o bien productos como algunos carburos, nitruros o boruros, o el grafito. También se emplean metales como el wolframio o el molibdeno, o aleaciones como las de hierro-cromo-níquel. Existe una amplia posibilidad de clasificación de estos materiales refractarios. Es clásica la que utiliza, como base de su definición, su comportamiento frente a una posible reacción con el medio que se tiene en el horno. Así se clasifican en r. ácidos, básicos y neutros. Los primeros no se utilizan con medios básicos, y los segundos con medios ácidos, por razones obvias. Los refractarios ácidos utilizan en su composición Si02 o arcillas refractarias con contenidos relativamente altos de A1203. Los refractarios básicos contienen Mg0 y se tienen variantes con contenido variable de magnesita, dolomita y cromomagnesita.

Los refractarios neutros son relativamente estables tanto en medios ácidos como básicos y se emplean con este fin briquetas de carbón, cromita o forsterita. En situaciones particulares se emplean materiales que podrían ser incluidos en la clasificación anterior, pero que por su precio no es corriente su empleo. Así, se utiliza el Zr02 y BeO. La denominación de super-refractarios se suele emplear para materiales que pueden utilizarse en hornos que superan los 1.900° C.

Los m. r. se utilizan en diferentes formas que facilitan la construcción de bóvedas, paredes y soleras de los hornos. Con frecuencia, su forma se adapta a aspectos particulares del horno, p. ej., soporte de resistencias eléctricas. También se emplean en forma pulverulenta, como cemento en la construcción del horno, para lo que se amasa con agua y aditivos. En este caso se precisa, in situ, de un tratamiento térmico adecuado antes de las operaciones normales del horno.

Para evaluar sus posibilidades de utilización se suelen considerar los aspectos siguientes: a) características mecánicas a la temperatura de utilización; b) resistencia al choque térmico; c) resistencia al ataque químico. Existe un conjunto muy amplio de ensayos de m. r. que pretenden aportar información sobre su posible comportamiento en las condiciones reales de funcionamiento del horno. Estas condiciones son difíciles de reproducir en un ensayo de laboratorio.

En la fabricación de los m. r., se suelen utilizar las técnicas usuales en la fabricación de materiales cerámicos. Se emplea el moldeo o la extrusión de la pasta formada con el m. r. y agua, con granulometría y composición adecuada, a la forma que se desea obtener para su uso posterior. Una operación de secado en condiciones particulares para no crear defectos en el material y un tratamiento térmico a temperatura adecuada conducen al material final.

I. L. OTERO DE LA GÁNDARA.

BIBL.: 1 D. GILCHRIST, Combustibles y refractarios, Madrid 1967; F. H. NORTON, Refractories, Nueva York 1949; Refractories, ed. GENERAL REFRACTORIES Co., Filadelfia 1949; P. SCHWARZKOPF y R. KIEFFER, Refractor y Hard Metals, Nueva York 1953.