Introducción a la cerámica y los refractarios
Productos fabricados con material fibroso refractario - fuente (imágenes de shutterstoc)
Cerámica refractaria Son un tipo especial de material cerámico con increíbles propiedades de absorción de calor. Existen otros tipos de refractarios con alta tolerancia a la corrosión. Esta impresionante combinación de propiedades los convierte en la opción ideal para procesos industriales o aplicaciones mecánicas que requieren temperaturas extremadamente altas.
Imágenes de cerámica - Shutterstock
Otra cualidad de materiales refractarios Su tolerancia a la exposición a productos químicos es fundamental. Esta característica los hace ideales para aplicaciones industriales que implican el uso de productos químicos, eliminando así cualquier riesgo de corrosión.
Imagen que muestra un horno de alta temperatura (fuente: imagen de Shutterstock)
Aun así, ciertos tipos de cerámica se han aplicado ampliamente en la fabricación de dispositivos electrónicos. Componentes críticos de dispositivos electrónicos, como transistores, diodos y resistencias, se fabrican utilizando... refractarios cerámicosGracias a sus características superconductoras o semiconductoras, constituyen una excelente opción para su uso en dispositivos electrónicos.
¿De qué están hechas las cerámicas refractarias?
Cerámica refractaria Están hechos de minerales naturales que generalmente son inorgánicos y no metálicos.
El óxido de aluminio es un ingrediente utilizado en la fabricación de refractarios - Sutterstock
Las principales materias primas utilizadas en la fabricación de refractarios son:
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Magnesio
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Aluminio
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óxidos de silicio
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Circonio
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Calcio
Los refractarios también se fabrican utilizando materiales que no contienen óxido, como:
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Nitritos
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Carburos
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Silicatos
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Boruros
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Grafito.
Otro punto importante a tener en cuenta es que el tipo de material utilizado para fabricar un producto refractario determina su aplicación. Por ejemplo, un producto refractario fabricado con un agregado mineral térmicamente estable puede utilizarse en un alto horno.
Similarmente, cerámica refractiva En los procesos industriales se suelen utilizar componentes menos reactivos a los productos químicos. Esto ayuda a eliminar cualquier riesgo de corrosión en componentes críticos de los equipos industriales.
Categorías de refractarios
Refractarios son clasificados en dos categorías principalesEl primero es un tipo con formas preformadas o composiciones sin forma. La segunda categoría de fibras cerámicas refractarias incluye aquellas con alta capacidad de absorción térmica. Esta cualidad las convierte en la opción ideal para la fabricación de materiales aislantes.
Imagen que muestra refractarios con formas preformadas - Shutterstock
Refractarios cerámicos Vienen en diversas formas y tamaños según su uso. Los encontrará moldeados o prensados para pisos o paredes de baños. Sin embargo, algunos se fabrican con diseños entrelazados o cuñas para su uso en las partes internas de hornos o calderas de temperaturas extremas.
Materiales cerámicos refractivos Vienen en diversas formas, diseños y tamaños. Los hay pequeños para espacios reducidos. Sin embargo, también los hay tan grandes que pueden pesar varios kilogramos.
Clasificaciones de refractarios
Los refractarios generalmente se clasifican en dos formas principales, que son los conformados y los no conformados.
Ladrillos refractarios - Imagen de Shutterstock
Los ladrillos refractarios, que generalmente se denominan conformados, vienen en formas definidas, mientras que los que no tienen forma se conocen como monolíticos.
Los refractarios moldeados
El término «refractario moldeado» se utiliza para describir un tipo de refractario con una forma definida y fija. Se les conoce comúnmente como ladrillos, pero también existen en dos variantes: formas especiales y formas estándar.
Los fabricantes de refractarios entregan a los usuarios el tipo de forma estándar para su uso en hornos con el mismo diseño. Por otro lado, los refractarios con formas especiales se fabrican específicamente para hornos específicos.
Cabe destacar que los refractarios moldeados, en su mayoría, se prensan a máquina, lo que presenta una alta uniformidad en sus propiedades. Sin embargo, los refractarios moldeados especialmente se suelen moldear a mano, por lo que suelen presentar una ligera variación en sus propiedades.
Los refractarios sin forma
Los refractarios sin forma, como su nombre indica, suelen tener una forma indefinida. Por lo general, solo se moldean en el momento de su aplicación. Se utilizan habitualmente en la formación de revestimientos sin juntas y se denominan refractarios monolíticos.
Los refractarios sin forma se subdividen en grupos más pequeños, que incluyen los siguientes:
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Morteros
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Moldeables
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Refractarios plásticos
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Mezclas para apisonar
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Mezclas para gunitado, etc.
Los 2 tipos principales de refractarios
Los refractarios se clasifican en dos tipos principales: refractarios densos y refractarios aislantes. Los refractarios de alta temperatura, como los ladrillos refractarios, se consideran de alta densidad. Ofrecen una resistencia casi perfecta en entornos operativos extremos, por ejemplo, en presencia de lingotes de diferentes composiciones químicas, gases o humos.
Imagen que muestra ladrillos refractarios (fuente: Sutterstock)
Los refractarios aislantes, por otro lado, tienen una menor densidad, lo que proporciona mejores propiedades aislantes. Además, ofrecen mayor resistencia a la corrosión y a la reacción química. La mayoría se utilizan en procesos industriales químicos como medida para prevenir la corrosión.
Al elegir un refractario, tenga en cuenta estos factores
Como ya se mencionó en el artículo, los refractarios vienen en diversas formas y tipos según su aplicación. Si desea utilizar un producto refractario, debe considerar los siguientes factores:
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Naturaleza de la aplicación – Es importante que tenga en cuenta el tipo de aplicación para la que desea utilizar el refractario. ¿Se utilizará en un horno con temperaturas extremadamente altas? ¿O en un entorno altamente corrosivo?
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La carga estructural - Este también es un factor importante a considerar al elegir el tipo de refractario a utilizar. La carga estructural es el límite de peso que un material refractario determinado puede soportar sin sufrir daños.
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Su porosidad – La porosidad de un refractario se refiere a los espacios abiertos o poros. Esto afecta su comportamiento físico cuando se somete a tensión.
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El costo del refractario – El costo es otro factor importante a considerar al momento de elegir un refractario.
En conclusión
En este artículo, ha aprendido qué son los refractarios, incluyendo sus diversos tipos y usos en diferentes industrias. A continuación, un resumen de los puntos principales tratados en el artículo:
Cerámica refractaria Vienen en diversos tipos, formas y presentaciones según las aplicaciones previstas. Por ejemplo, encontrará materiales cerámicos refractivos Se utilizan en hornos con características de resistencia a altas temperaturas. Por otro lado, los refractarios resistentes a la corrosión se instalan para entornos industriales altamente corrosivos.
La elección del tipo de producto refractivo debe basarse siempre en la aplicación o el uso previstos. Si su industria utiliza procesos de calentamiento a alta temperatura, los materiales de absorción térmica... cerámica refractaria Sería la opción perfecta.