Post on 30-Jun-2015
description
DESOXIDANTES
9l
1. Gener¿rlirlades
La mayoría dc los metalee en estado líquido tienden a absorber gaaes drtoda clase loe cuales escapan al enfriarse la pieza fundida produ-ciendo una poroeidad on la misma que en muchos casos la inutiliza:Para cómbatir esto6 efectos es natural procurar que la absorción de gasesdurante la fusión eea lo máe limitada posible; además, dicho eiectoperj,rdicial puede anula*e añadiendo a los caldoe antes de colar losllamad's vulgarmente desoxidantea aunque esta denominación no sea lamás apropiada. La finalidad de dichoe deeoxidantee es producir unareacción química entre éstos y loe gases, los cuales salen entonces a ]aauperficie volatilizándose o convirtióndose en eecorias. La desoxidaciónademás de combatir la porosidad beneficia la calidad mecánica delmetal en todos los aspectoE.
2. Desoxidantes más importantes
Fósforo: se suele añadir en forma de cobre fosforoso de l0 a 15./o-defósforo, empleántlose coir preferencia para el cobre, Lrroncee y latones.
silicio: se emplea en muchos casos para Ia desoxidación del cobre enforma de cobre silicioso.
Magnesio: se cmplea preferenternente para ra desoxidación del níqucr ysus aleaciones, especialmente lae de cobre, níquel y zinc y en ulg,rrro.casos para el cobre.
Manganeso: En forma de cupromanganeso, zinc-manganeao, aluminio-manganeso, etc., se emplea principalmente para el latón y otras alea_ciores cobrizas. Al mismo tiempo de desoxidar aumenta la resistenciacontra el fuego de las aleaciones.
Yarios: otros desoxidantes son el berilio, utilizado para er cobre, elaluminio y todos aquellos que al reducir Ios óxidos sorubree formarróxidos gue por su bajo peso específico eubeu a la superficie del caldo.Un perfecto deaoxidante debe ser tal que:
a) El óxido formado por el mismo no eea eolublc en el metal.b) T."Sl -ul peso específico menor que el mr:tal líquido
desoxid¿do.
c) Sea soluble como tal en el metal para que eu acción químicasea e6caz.
d) Los re¡toe de metal desoxidante guo gueden aleadoe aldeso¡idado no conetituyan materiai perjudicialee para laalear:ién.
-
DESOXIDANTES
9l
El más popular de los desoxidantes es el fósforo gue se emplca para elcobre, bronce y latón; para el primero e¡r los casos en que la conilncti-bilidad eléctrica no.sea el principal factor. Para loe latones su ca¡rtidaddebc ser reducida ya que un contenido de fóeforo euperior al 0,1 o/o
perjudica la calidad mecánic¡.
El manganeso cn forma de cupromanganeso ¿s máe recomendable parael latón. El estaño fosforoso cor 5 ofs de fósforo sirve para la desoxida-ción de aleaciones de metalee blancos,
Conviene indicar que el fóeforo reduce la conductibilidad eléctrica delcobre, por lo gue ai éeta ha de mantenerse es más .recomendable el
empleo del berilio que no la perjudica.
En muchos caEos 8e acostumbra a tratar el caldo con regeneradoreo conel fin de expulear ciertas impurezas del metal, regeneradores fabricadosgeneralmente ¿ base de éxidos metálicos y cuyo empleo solamentepuede ser útil en ciertos casos; no obstante puede recomendarse la des-
oxidación con fósforo, sin perjuicio del empleo de dichos regeneradoree.
3. Fundicionesdefectuosas,sus causas y remedios
Bn muchos casos a pesar de proceder con el máxirno cuitlado la fundi-ción resulta defectuosa; una vez colada la pieza y llenado el molde se
obaerva una presión interior del metal que sube lentamente por los respi-raderos y bebederos, quedando la pieza inutilizada, presión interior que
procede generalmente de gases contenidos en el metal que buscan lasuperficie al enfriarse la pieza dejándola poroaa. Estos defectos son máa
frecuentes en fundicionee de cohre, bronces al eataño, cuproníqueles,etcétera, y Be presenta menos en los brouces rojos y latones, ya que las.
aleaciones que contienen.zinc son menos propcnsas a la al¡sorción de
gasea por unirse dicho metal a los mismos y evadirse en forma de óxido,pero no en todoe los casoe puede el zinc entrar en la composición de la
aleación ya que ou presencia perjudica las resistencias mecánicas.
La expresión de gases, en los metales oe emplea en los casos de:
a) Gases en bolsas de aire, óxido de carbono, carbónico, hidró-geno, oxígeno y nitrógeno.
b) Hidrógeno, oxígeno y nitrógeno comhinados con el metal en
forma de hidratoa, óxidos y nitratos.
c) I,os miamos gases en solución sólida.
,,{
It,rl,l
.,rl
T
J
d'|
'fl
742 743 %J',*r.,¡-/
Y tdtt t^l ¡rÁ.ll f 5r,
9t
Los grupos a) y c) entran en lo que podemoe llamar gases, pero ro asílos del b) ya que 6e rrata de cucrpos aó[doo de formá y vc,irrrrrerr defi-nidoe' Además en el grupo c) dcbemoe incluir otras impurezas como elazufre, carbono y fósforo cuando egtán en forma de verdadcra eoluciéneólida' Por Io anteriormente indicado y por el hecho de que la expreaióngases en los metales no encierra ,ro .oo.ipto determinado debemos cla-eificar las impurezas de los mismos en otra forma, que pucde ser Iasiguiente:
1.o Inclusiones, que prreden ser gaoeosas: gasea en lae bblsas, osólidas: carburos, nitratos, óxidos, sulfuros, fosfatos, etc.
2.o Impurezaa en ¡olución eólida, gaeea en sí, u otros cuerpo8como azufre, fóeforo, etc,
En general como goses en lns metales pueden enteoderse todae lae eom-binaciones químicas gue se forman en una aleación dur¡nte su fusión ocolada que en muchos casoe proceden de Ia operación en sí y en otro'muchoe de las materias primaa utilizadas que por sus contenidóB externospueden producir o favorecer la formación de los llamado' gases como enel caeo de chatarras de cobre que por contener aruminio áen lugar a Iafácil producción del óxido del mismo.
se debe pues procurar que los metales o chatarras empreadas sean de ramejor calidad y aún así deben tomarse las siguieniee precauciones:
a) Limitar la absorción de gasee de la atmósfera del horno al rnínimo,empleando buen cornbuetible y cuhriendo el caldo con una cap-aprotectora.
b) Procurar que el tiempo de fusión sea el mínimo necesario,
c) No fundir nunca con un exce'o de temperaturs pue' eB en este ca'ocuando ee más fácil la absorción de gases.
d) Deso¡idar rápidamente y a conciencia con cobre fosforoso u otrodeeoxid¡nte eegún loa caaoa,
e) colar con cho*o ¡usve e igualado sin perder tiernpo procurandomantener loe respiraderoe y bebederos carientee estando log mo]de¡ dearena bien Becos, pues de no estarlo pueden formarse fácilmente hidr¡tosen el mome¡to de introducir el metal líquido, ya que Ia humedad queno tiene escapé produce hidrógeno en cuyo r"ro
"i trabajo anterior dedeeo¡idación ha sido inútil. cuando se funda en arena hú'reda hay quecuidar de que ésta eea lo suficientemente porosr para,poder dar r"íi¿"
"laa evaporacionee y al hidrógetro flue produce el contacto del caldo condicha arena.
-T-¿n**f 744 745
DESOXIDANTES
9r
Indiquemos rambién Ia conveniencia ,le calentar debiilamente los i
crisoles ar de su carga aiendo muy pcrjudicial cargarloe en frío. Epcuanto al r ,,,brimiento del caldo suele haceree normelmente concarbón vegc{.| menudo y en caso. puede ernplearse también vidriomolido que i!: introduce juntamente con los lingotee y que al fundirseforma una es,,oria protectora que aube a la euperficie.
Téngase en c'onta que la entrada de orígeno en el caldo no solamenteea perjudicial por las razones indicadas aino que además puede dar lugara gue se pierda cierta c¿ntidad de estsño cuando Be.trate de broncee.
Los desoxidantes actúan mejor en el fondo del baño por lo cual esrecomendable i¡¡troduci¡los bien ¡tados a una bara de hier¡o o biendentro de una campana agujereada también de hierro o mejor dematerial refractario.
4. Capas protectoras para metales
Para evitar la absorción de gases durante la fueión y reducir ¿l mismotiempo laa mermas, se utilizan y recomiendan, según el punto de fusióndel metal o aleación de que se trate, cualquiera d-e los productos riue ae
indican a continuación, todoe los cuale¡ ee cargarán eimultáneamentecon el ¡netal salvo el carbón vegetal gue se carga después de fundido:
Sal común' Carbón vegetal
BóraxCloruro de barioAcido bóricoYeso
Eepato fluorCarbonato potásicoCarbonato sédicoAmoníacoSoe¿ cáusticeVidrio
Se recomiendan e'tas capas protectoras para cualguier metal, pudiendodecirse únicamente que lae aleaciones que contengan níquel o mauga-nego se cubrirán preferentemente con vid¡io o aal común, introducien-doel primero convenientemente molido.
5. Claeific¿ción delos deeox¡dantes sr:gúnsu capacidad de absorber orí¡eno:
100 gramoe de berilio ab¡orben 1?5,8 gramoa de oxígeno,rlitiooll5,3r)¡ r .silicio , 113,0 , ,¡)aluminiorgg,6r,
DESOXIDANTES
9r
')
)
t
)
)
)
!
)
)
)
Calcio.Berilio.Magnesio .
LitioAluminio.Sodio .
PotasioSrhcro .
Manganéao
Zínc
o sodioo magneaio
calcio, arsénico> ma¡ganQ8on hierro> níquel, cobre, zinc) potasio, antimonio! cadmio, estañor plomo
Estas bifras son datos''teóricos gue permiten encontrar Ia dosis deldesoxidante a emplear.
6. clasificación de los desoxidantes ordenados según su calor decombusüón al unirse con un itomo_grarno de oiígeno,
145 cal.144 )143 )141 )127 )101 )98)94)91 )85r
100 gramos de fósforo abeorben 77,3 ,:;r.amos dc oxígeno.¡ 69,6 t D
t65,8¡), 39,9 r ''32,00,> 29,7 , ,,28,7r), 27,3 > ,> 25,2,24,5¡:, 20,5 ,)19,9,,
') 74,2 ) )t 13,5 r >
, 7,7 ¡ '
Fósforo
Estaño.
Cadmio
Hierro,Níquel
AntimonioArsénico .
Plomo.
Cobre .
80 cal.
ó8)66t66)60,55!52 1
5lb44,
/:\¿' .f
CONTRACCION
92
1. Generalidades
Se entiende pot contracción en ln solidifcación la diferencia e¡¡ la¡dimeaalonee entre el lingote obtenido y el molde en el que se ha coladoen.líquido, La cont¡acció¡ lineal 6e expresa en un taoto por ciento de
la longitud total del molde y si llamamoe L a éstl- y I a la del lingoteuná vez frío, la contrBcción, c, vendrá erpreaada por Ia fórmula:
L-lc- loo: (1 - ¡ir loo
Ya al tratar de los diferenteg metales Be ha expresBdo en cada uno de
elloa el valor de esta cifra, muy importante en la técnica de la fundicióny variable además según Be trate de fundición en arena o en coquill¡,pero de todas'formas haremos aquí un resumen de dichos valores Paralos metales y aleaciones-máe usuales.
2. Valores de l¿ contracción
L
Contraccióolinal tn olo
EnlEnarén¿
lcoqur'tr
1,850 | 2,042
1,3s0 | 1,4s0
1,392 | 1,442
1,400 I 1,s30
Toopatatüado fuo-dición¿n'C
1.12011,42511,541
1.12011,37s11,416
1.07011,40012,208
1.0ó012,01612,07s
Bronc¿. al
aluminio
Cu :99;95; P :0,05; Fe: trazas
Cu : 92,0 o/n; Sn : ?,75 o/o; P: 0,25 oi"
Impurezas : ttazas de Sb y Pb
Cu 90,0 o/e; Sn :9,75 u/n; P: 0,25 o/o
Impurezae: trazae de Sb y Pb
Cu : 8?,0 o/o; Sn : 8,6 olol' Zn: 4,3 alo
Impurezas: trazas de Sb, Pb y Fe
Cu:80,25 o/o; Sn : lloloiZn:4,5 o/o;
Pb : 1,25 o/o
Impurezae : trazas de Sb y Fe
Cu:75 o/r; Sn:11 o¡o¡ Pb - 13 o/o;
Zt .= 1 o¡o
Ior¡rurezas : trazos de Sb y Fe
r: ' :90 o/o; At:9,93 o/o
iirrpurezas:0,04 o/o Fe y 0,03 o/o Si
Cu-90 olo;Za:9,93./"; P:0,01 o/o
Impurezar :0,02 o/o Fe y 0,04 olo Pb
Bronce fosforogoe0/10 .
Bronce rojo
Bronce roiodé cojinetes
CONTRACCION92
Ct:72ololZn:27,84 o/n; P:0,01 o/o
Impurezae :0,1 o/o Pb y 0,02 o/o Fe
Cu =- li2 oln: Zn : 37,84 n/ni P : 0,01 o/o
Im¡lr,rzas :0,1 oL Pb y 0,05 o/o Fe
Cu : 58 oloi Zn:4] ,84 o/o; P = 0,01 ole
lf".'WCu : 58 ols; Zn .:39,2 o/o; Pb : 2,1 olo
Impurezae:0.! oiu Fe y trazaa Al
Cu:59 o/.; Zn:40,39 oio; Fe:0,4 o/oi
P:0,01 ./¡Impurezaa :0,2 o/o Pb
Ni:99 o/o; Mn:0,3 ol¡; Mg:0,1 o/o
Impurezae : trazes de Fe, Co y Al
Tcmpat¡tund¡ fun-dició¡¿n'C
Latón de 58/42
l¡tdn de 58 o/o
al Pb
Metal Durnna
Ca:79,7 o/u; Ni :20 o/o; Mn :0,?5 oL I
Mg : 0,25 o/" I 1.250
Impurezae : traza¡ de Fe
Mn:0,25 0/o; P :0,03 o/o; Pb - 0,05 0/o; | 1 .120 1,s2s | 2,ooo
.l ,611
0,942
Zn:99,$ o¡o' t "omo impurezas Pb:0,1 0/o
Cd:0,05 oL y Fe:0,05 o¡o
Pb :99,9 ./oi ] como inrpurezae trazao
de Sb, Fe y Ag
Sn:99,85 o/o; y como impurezae trazao
de Pb, Sb y Fe
Al : 99,3 r/r; Fe : 0,4 o/o; Si :0,3 o/o
Impureias: traza¡ de Zn
Al : 9I,65 o¡o' Zn:7 ,2 oln:' Cu - 0,6 r/o
Impurezae:0,$ o/o Fe; 0,2 o1'o Si
Inipurezae:0,4 r/. Fc y 0,3 o/n Si
Al:90,1 olo;Zn-4,5o!o; Cu:4,50/o; I I I
Mn : 0,25 c/o Impurezar : 0,10 0/o Mg; I ú50 1 1 ,350 1 1,4330,3 '/" Fe; 0,15 o/o Si - I I I
Al : r1S %r cr:3'51, lu" -- 0"s %t l-l-l-Mg:0,50/e- | 650 11,335 1r,51ó
748 749 .7-¿-r*¡*/-
H(,KN(,Ü93
l, Tipos de hornos
A) Hornos altos: Se emplean para fuaión de minerales siendo ¡ucapacidad de tratamiento variable según las riimeneiones. Como combus-
tible emplean el cok utilizándosc la inyección de aire. Pueden estar
provistos de camieas de agua, hornos water-jacket, o l¡ien derefi'actario,según Ia temperatura requerida, siendo de sección circular o para log
tamaños mayores rectangular.
B) Hornos d,e Llama: llnrpleados en numerosos trabajos metalúrgicos
como fusión de minerales de cobre, fusión de cobre metálico, tefinacióndel plomo, fueión de minerales de estaño, fusión y refiúo de antimonio,
tostacién de minerales, etc., etc.
Dentro de este grupo prr'',lcn coneideraroe loe hornoe de reverbero, de
obra de ladrillo y los trasculantes y giratorios de variadas formaa ydimensiones, de chapa, revestidos de refractario. En todos ellos el
calentamiento es directo utilizándose actualmente el carbón pulverizado,
gas o fuel-oil y cn menor escala el de carbón.
La llanra va en todog e6tos hornos direetamente en contacto del caldo
por lo que 6e producen fácilmente volatilizaciones de los metalee más
fácilmente oxidables y precisan de eficaces instalaciones de recuperación
de polvos y humos. Por los motivos indicados Bu uso no es adecuado en
la fundición de metales y menos aún en pcqueña escala por ser normal-mente de capacidades relatiVamente elevadas. Se emplean principalmenteen fábric¿¡ metalúrgicas.
C) Hornos convertidores: Hornos basculantes de insuflación de aire ele
uro g"n"."l para operaciones oxidantes de refinación, Bemejante8 a IoB
Bessemer emple¿dos en la metalurgia férrica; se utilizan principalmenteen la metalurgia del cobre para la obte¡ción del blister.
D) Hornos cald.eros: Se emplean calderos de acero o fundicióu en
todae las escalás de capacidades, deede loe 100 kg hasta loe de 150 Tna.
empleados en la refinación del plomo. Se calientan con carbón, madera
o fuel-oil en contacto directo con la parte erterior del c,ildero y se
utilizsn especialmente loe tipos pequeñoe en la fundición de metalee
blancos, antifricciones, metales de imprenta, etc., etc.,.en tod¿ Bu gama
de aplicaciones.
E) Horno.¡ dc crisol: En estos hornoe, quo pueden 6er de tiro naturslo forzado el metal no va en contacto directo de la llama, sino en eliuterior de uu crieol, el cual se calienta exteriormente con cok, madera,carbón ve6etal! carbón pulverizado, gaE o fuel-oil. El tiro forzado
aumenta la rapidez de la fueión.
HORNOS93
Este tipo dehornos son los más empleados en las fundiciones de metalespor su menor capacidad y más J'ícil manejo. Al final de este capítulo seharán algunas indicaciones respecto a las claees, tipos y dimensiones decrisoles; indiquemoa por último llue éstos pueden ser fijos enrpleandohornos volquetes y colando por basculación o bien hornos en los que se
saca el crisol mediar¡te tenazas adecuadae para llevarlo al lugar Jondeha de verterse el caldo. La duración de loi primero,
". -uy"o. ya quelos sucesivos calentamientos y enfriamientos de los crisolea pcrjudicannotoriamente su duración.
F) 'Ilornos eléctricos: Hoy en día tienen gran aceptación debido a susgraldes ventajaa técnicae especialmente en lo que al c.ont¡ol y regula-rización del calenta¡niento se refiere, I,.jro su elev¡do coato así como elde la energía necesaria limitan su extensión. Es especialmente recomen-dable au instalacién cuando Ee trate de fundiciones que trabajen enacrie y con trabajo continuo.
Dentro de-los horqog eléctricos existen de diferentes clases según Iaforma del calentamiento, Hornos de Arco de 500 a 1.500 kg de catrida,ain crisol, rotativos o volguetes. flornos de inducción de baja frecuenciade 200 a 3.000 kg de capacidad, rambién sin crisol y d,e Alta frecuenciade 5 a 500 kg con crisol fijo o intercanrbiable. Por último los llornosde Resisteñcia, desde 0,5 hasta 5.000 kg de cabida, con o ¡in crisol y.con calentamiento directo o indirecto empleados para metales y alea-ciones de puntos de fusión oo superior a los t.0OO, Ó.
2. Temperaturas
Por el color del interior de un horno y eatando debidamente habituadoa ello, puede deduciree aproximadamente la temperatura del mismo sinerror seneible, de acuerdo con la siguiente e¡cala:
Rojo incipiente.Rojo oecuro .
Rojo cereza incipienteRojo cereza .
Rojo cereza claro
3. Crisoles
El tipu A ee el máe normal para fundición de metalea, el C se empleaespecialmente para metales o aleaciones de elevado punto de fueión yel D ec emplea raramente para metales y máB comúnmente para acerogy para fundiciones especiales.
El tamaño y capacidad de log crieolee ee mide en puntos, equivaliendoel número de los mismos al de kilos de cobre fundido que caben en elcrisol, variando desde medio punto; aún hay menores pero sélo Ee usanen laboratorio, hasta 1.000 puntos. En cuanto a las dimensioneaindicamos en la aiguiente escala la de un cierto número de ellos, noponiendo..todos por no hacerlo demaaiado extenso; las dimensionesindicadas son exteriorca y vienen en mm.:
HORN OS93
Tipo A Tipo C Tipo D
5250 C
7000 c8000 c9000 c
1.0000 c
Naranja 1.1000 CNaranja claro 1.2000 CBlanco 1.3000 CBlanco brillante 1.4000 CBlanco deelumb¡ante . 1.5000 C
Tipo A Tipo C
Nrrmc¡o I nor." lAtcbu"" l'r'n¡rt'*I I 8upcflo¡ I cn ra D¡5¿
¡'ltur¡ Anchümrupcrior
A¡ohuncn le ba¡c
900 I 660 1.500-480sssls+ol+zo6801s¡ol¡oo700-ó50 I 510-s20 I 340-3ssósGssol soo I s¿o56r$sl43M6?128s-3{0
500 1415-3901285-2?04s0-470 l3553?3l%5-260{01410 1345i40 1 23s
390 1330-323121s-235390i851 3rs lzrs-zeo365-37sl3rs-3051 215365-3ó0 I 290-295 I l9s-20s34G345 I 280-285 I r9o-2oo3so$o I 260-2?0 I l?o-leo300-315 | 250-260 I 170-1SS265-290 | 230-233 I 160-l4s2so-2t,0
"
2J0-218 | 16G1402ss ¡210-1951135-122230 l1?8-1801 1r3
190-2001 160 lros-so180 llss-r+slro.s-so160lrzslzs
125-1381105-1101 60los lso+sl ss80 los-zol+s-+r
r.000800600500400300200150720100
90807060504030252015108
1tlt,
150
720
100
90
80
70
ó0
5040
3020
530
480
470
4504{0{{0390
3?0
340 .
315300
350
300
280
n0270
260240
250
240
225
205
220
205
230
205
205
190
175
175
775
770
145
Tip D
Núaom¡ c¡ t¡o 30 t ¡00
¡ I tur¿ ,tnohur¡rupcriot co¡tre
,{¡chur¡o¡ l¡ ba¡c
4{0425
380370
230225190
200
275270
210
245
210
195
190
775
Para log crisoles de chamota y arcilla la máxima altura es de 4L¡0 mm.con máIimo de 300 mm. de diámetro de boca, empleándoae para opera-cionee de temperaturas relatiyamente bajas y en usos de laboratbrio.
Los crisoles mág utilizados eon los de grafito aunque también se empleanen ciertos casos de chamota, arcilla, cerámica, carburundum y acero.
Log crieolee de grafito, aparte de loe tipos especialea usados eolamente cncasos aislados; ae fabrican en loe tres tipos que a continuación se indican:
-furrr*/*/ 751 % ¿.---^/-,/
Ilart'}l t, D
tL
, En cuanto ¿ lo¡ crisoleg de acero se emplean normalmente para la fueióntle ¡leaciones de magnesi.', debicndo e¡tar los aceros que entren en Iacomposición de los mismos exentos de cobalto y níquel. Los de hierrofundido se emplean en casos para el aluminio, pero no,cuando la aleaciónde que Be trate no pueda contoner nada d.e hierro, pues siemprc ee
dieuelve algo. Loe crisolea de hie.ro normales se fabric¿n en hierro griscon 2.4 o/o de aarbono; 0,5-1,5 o/" de ailicio; 0,3-0,5 o/o de manganeao rmáximo¡ de 0,05 '/o y 0,3 "/n de azuf,.e y fósforo respectivameote.
COMBUSTIBI.ES
94
1. Ceueralidades
A) .Poder calorífco; El poder calorífico es el número de calorías de¡-preri iidas por la completa combustiór de un kilo de combustible ei setr¡t¿¡ Je sólidos o líquidoa o de un met.ro cúhieo a 0" C y 260 mm. deprr; ,in, si se trat¿ de gases. Téngase en cuenta que al señalar en cadacasc el poder calorífico se indicará siempre si es el superior llamadotanh!én calor de combuatión o el inferior o poder caloríficu propia-méute. diciro. [,a difclencia etrtre uuo y otro estriba en que en oi rup.-rior siisuponc condensado todo el .,,aplr de agua que poe,l. 1.r.,Cr"i.ee'en'la i:ombustión, agua que al condensarse produce tambión calorías;en r:zrrubio, en el infcrior, el agua, como ocurre en loa hogares indus-trialt:s, no se condc¡rsa, dando por lo tanto una cifra inferior,
B) Dipísün: Pueden clasificarEe los combustiblee en trea grandesgruposr sólidos, líquidoe y gaseosos. Empezando por los prirneroe sedietinguen en ellos los naturales y Ios artificiales, i aun entre los pri-meros Be puede coneiderar, por un lado, la madera, y por otro, loscombustiblea fósiles o carbones.
2. Madoras
Está constituída de substancias orgánicas, principalmente celulosa,savia, en su mayor parte agua y sales minerales que dan origen a lascenizas. Pueden ser duras como la encina, hayá, etc., y blandas comoel sauce, pini, etc.
Su compoeición aproximad¿ ea de 48 a 50 0/e de C;6 a6,50/6 deHy 42 a 46 016 de O. El peso específico de 0,45-0,60 para laa blandaey 0,70-0,78 para las duras. Recién cortada tiene un 40-45 olo de agua ypara sü empleo como combustible se reduce a l5-18 0/0.
El poder calorífico superior de la ¡nadera seca es de 4.ó00 a 4.800 calo-rías; con un 25 0/s de humedad tiene una efectividad del 75 0/o de l¿ geca.
En húmedo se emplea en rnetalurgia en operacionee de berlingado inde-penclientemente de su uso como combuetible, el cual eetá limitado porgus cxistencias, aunque en ciertos paíeee en los que abunda -ocho ae
emplea para el calentamiento de los horios de reverbero teniendo laverrtJja de proporcionar una llama larga y dejar pocaa cenizaa.
3. Combustiblee fóeiles
EnLre éetoa, propiamente llamados earbonea, ae diatinguen Ia turba, ellignito, la hulla y la antracita
752 753 .,%¿-u-
COMBUSTIBTES
94
A) T'urba: Correeponde a la primera etapa de la transformaciéngeológica de los vegetales. Norrrrnlrnente contiene mucha humedad dese-cándose hasta el 25 o/n. su contenido de cenizas es der 5 al 10 oi. y sucomposición de,54 a 60 oio de C, 6 o/o de H y 30 a 40 o/o de O, conte-niendo un 80 'L de materias volátiles.
Su poder calorífico inferior es de 4.200 calorías y el superior 4.5g0,llegando a laa 6.000 caloríae preparada en briguetae. su uso es bastantereducido y casi exclusivo como productora de gas,
B) {'ignito: lntermedio entre las turbas y las hullas, conociéndos,.el lígnito fibro¡a o madera fósil, semejante a. ésta, con 30 a S0 "/o dehumedad, 5 a 15 oL de cenir:as r compuesro de 56 a 67 ulo de C, S.a 6 u/n
de H y 28 a40 o/o de O y el Li6.,ito propiamente dícho d,e densidad 1,25con5a10o/odehumedadyde65 a71,lo de C,4 a 6o/o de H y20a25 cA de O. Cenizas de 4 a 10 u/0.
El poder calorífico inferior del primero es de 3.000 a 3.500 ".-alorías ydel eegundo de 4.500 a 5.500. como tal combustible. tampoco tienemucha importancia, aunque áe emplea en la fabricación de briquetas,pero su ma)'or uso es como productor de gaa y para la obtención dealquitrán y cok de parafina.
c) I{ullas: .Es uno de los combustibles más empleados y se dividende acuerdo con la longitud de la llama al arder y el hecho de sergrasas o secae eegún la siguiente clasificacién:
El poder calorífico inferior varía deede las 2.400 calorías a las 9.000.
D) Antracita: Se trata en realidad de una hulla magra que no seaglomera, de ll¿ma mu]¡ corta, siendo aeimismo un combustibte demucho empleo. De densidad 1,4 lcg/dms; contiene de 3 a g n/o de mate_rias volátiles y eatá compuesta de 94 a 9T o/n de C, 1 a 2 oln de Hgy2"LdeOr.su poder celorífico inferior es de 8.500 - 9.s00 calorí¡s. De color negroagrisado, su mayor empleo es en uBoB domésticos y en gasógenos.
Donomi¡ación
Sec¿¡ de llama larga
Grasae de llama larga. . ..
Grasa propiamente dicha.
Gra¡a de llam¡ corta
Magrae antracitosae
Compoaicióo rin rgua ni conizat
75-80B0-8584-8988-9190-93
4,5 - 5,5
5,5 - 5,8
5,0 . 5,5
4,5 - 5,5
4,0 - 4,5
.'%-/tr--¡J 754 755 7' z -^^Ly'
--]TTCOMBUSTIBI.ES
94
.4. Comt¡ustibles sólidos arlificiales
A) Carbón vegetal: Se obtiene por destilación de la rnadera, depon-diendo la calidad de la temperatura a que aquélla ee lleve. Normalme¡te¡oniiene un 85 o/o de C, 3,5 "/o de H y 11 o/o de O, pudiendo llegar si ladestilación se hace hasta los 1.000" C a e6tar compueEto aolamente docarbono 95 "1" y cenizas 5 olu sin materiae volátiles. Su peso eapecíficovaría mucho según la humedad y el aire, ei éste no Be cuenta, de 1,2 a
i,,5 y con é1, 0,4.
lll podcrcalorífico infelior os de 7.600 calorías, pudiendo llegar parael mejor a Iaa 8.000. Se utiliza espccialmente como cobertura de bañoe
metálicos, empleándoae también como combustible en hornos dc crisol.
B) Cok: Es uno de los combuetibles mág importantes metalúrgica-mente hablando y puede definirse como el residuo celul¿r coherente dela destilación deetructiva del carbón a altas temperaturas. Su e¡tr.uctur¿es porosa y el color oscuro y agrisado cuaudo seco variandb con lahumedad a más negro. El peso específico aparente, incluyendo los
espacios libres, es de 0,73 a 1,04, determinándose la porosidad por ladiferencia entre I¿ unidad y el cociente. del peso específico aparente yel real. Su propiedad más importante es Eu resistencia al machacadoo cornpresión que es de 90 y 180 kg/crns.
Las dos claaes principales son el metalúrgico y el cok de gas; el primerose produce con hullas de diferente calidad y el aegundo por destilacióndel carbón de gas eiendo menos resigtente a Ia compresión, 30 kg/cmt ymás poroso, Queda por último el semicok, que ae obtiene por coquizacióna bajaa temperaturas en hornog rotativos.
Su contenido de cenizas ea variable, llegando hasta el 25 "/. y su compo-eición, excluídas éstas, da un 96 - 97 o/o de carbono Íijo y 2,5 - 3,5 dematerias volátiles. La humedad, también variable, es fácilmente absor-bida por au poroeidad.
Su poder calorífit'o inferior es de unas 8.000 calorías. Su tamañodepende de su ugo pero es conveniente sea siempre unifo¡me, Se empleaprincipalmente en horno¡ altos en tamaño de puño y también eri el
calentamiento de Ioe hornoe de crisol.
C) /arios: Entre éstoe tenemos los:
a) Aglomerad.os: Fabricados para el aprovechamiento d.e loe carboiresmenudos de hulla y antracita, aglutinándolos con brea grasá o seca ypresentándose en forma de briquetas de 2 a 10 kilos o de ovoides de 60
COMBUSTIBIES
94
a 150 gramos. Vienen a contetrer de 8 a 11 o/o de cenizas, 12 a35olo de
volátiles con un poder calorífico inferior de 7.000 a 8.500 calorías eegún
del carbón de que procedan. Su uso está muy extendido.
b) Carbón pulverizado: Par¿ el mejor aprovechamic;,to de los carbo-
nes se er.nplean también en la forma indicada, plc'ra molienda cn
instalacionea adecuadae, haciéndolos arder en mecheros en forma pare-
cida a si de combustiblea líquidos se tratara. Se emplea ntucho en
calentamiento de hornos en metalurgia, siendo en este caso necesario elque contengan Pocas cenizae.
5. Combustibleslíquidos
Pueden subdividirse en naturales y artificialea. Los combustibles líquidoa
procedel: a) del peróleo o aceite mineral y aus productos de destilación,b) de los productos de destilación del alquitrán de hulla, c) del lignito,d) de los esquistos bitumiñosoe. Por último, en grupo aparte, ee incluyeel alcohol y actualmente en tipos de combustibles líquidoa ligeros los
obtenidos por procedimientoa químico-sintéticos.
A) Derieados del petróleo bruto: Se obtienen los grupos siguientes:
Esencias ligeras, gasolina, bencina, en diversae clases, de peso eapecí-
fico 0,65 a 0,76 kg/dms, punto de inflamación: inferior a 21o C; punto
de ebullicién enrre 30 y 130" C. La bencina de automóvil tiene un 85 0/o
de carbono I 15 o/o de hidrógeno, su poder calorífico inferior cs 10.160
calorías; el aire teérico para la combustión de un kilo son 15 kilos pro-
duciendo a Bu vez 15,9 kg de humos de un peso específico de 1'30 kg/m8.
Aceiies ile alumbrailo o lantpantes, petróle.o' keroeenoo etc', de densi-
dad 0,80 a 0,85 kg/dm'; punto de inflamación 2l-70" C y punto dc
ebullición 150" C. Su composición media 8'5 0lo de C, 14 0/o de Hty 0,6 o/o de Oe * Nr. Poder calorífico inferior 10.500 caloríae.
Aceites de gas, gas-oil, combustible empleado en motorea Diesel, peao
específico 0,85-0,88 kg/dmr; punto de inflamación 65-82" C con un&
composición media de 85-87 010 de C, 12-13 0/o de [Ir y 0-1,4 oln
de Or'* Nr, necesitando para Eu combustión 11 m! de aire por kilo. Su
poder calorífico inferior ee de 9.800 a 10.200 calorías. A continuación,
colr peao eapecífico 0,88-0,90 Lgldms viene el fuel-oil, combustible
empleado en gran escala en calentamiento de hornos, lo misno de tipode reve¡bero gue de criool y caldeio.
Aceites pesadas, aoeites lubricantee, 0,90-0,98 kg/dms, vaselina, para-
fina, etc., últimos de Ia ¡erie para terminar como residuoa eD l& brea
y el cok.
COMBUST¡BIES
94
B) Derivad.os del alquitrdn de hulla, Por destilación del mismo se
obtien rr a Bu l,sz los aceites ligeros, benzol, de peso específico: 0,90 kilo-gramos/d.mt el mds ligero y 1 kg/dm8 el más pesado. La potencia calo-
rífica inferior es de 9.600 caloríaa y la superior 10.050. Consumo de
aire tcórico para su combustión 10,2 m3/kg. Los aceites medios,l '02
kilo-gramos/dms, Ios pesad.os, 1,05 kg/dm3 y los de antraceno' 1'10 kg/dms
como lag creosotas y naftalil'ae. El peso eipecí6co de las creosotas
es 1 kg/dms, aire mínimo pala su combuetión 10 kg/kg., dando 11 kilo-gramos de pcso de humos con rrn peso eepecífico de l,34kgim$' Prrnto
de inflamación 75-85" C y composición media 90 0/e de carbono Y 7 0lo
de hidrógeno. Poder calorífico inferior 8.800-9'200 calorías y suPe-
rior 9.300-9.400. La naftalina tiene un Peso específico de 1,15, printo de
inflamación 80o C, de fusión 73'C y de ebullición2l7'C. Como residuo
de la destilación la brea y Ia pez.
ffDesüIados ilel alquitrán de lignitos y esquistos b.ituminosos: En este
último grupo en primer lugar loa aceítes Ligeros, aceite solar, de peso
específico 0,83, punto de ebullición 150-270" C con 85,5 u/o de carbono
y'l2,3olo de hidrógeno y un poder calorífico inferior de 9.900 calorías;
los aceitu med.ios, aceite de parafina claro, de peso específico 0,&5-0,88
kg/dm3, punto de ebullición 189-300'C con 86 u/o de carbono y 1l,2olo
de hidrógeno y poder calorífico inferior 9.800 calorías y el aceite de
parafina oscuro, más peerido, 0,88-0,90 kg/dms, punto de ebullición
200-300" C, con 86 u/o de carbono y 11,6 olo de hidrógeno e igual poder
calorífico. Por último los pesados, parafina, para guedar como residuo
el cok de lignito.
D) Alcohol: Puro, su composición es 52,12n/o de Cr 13-14ol"de He y34,74010 de Os, teniendo un poder calorífico de 6.3ó0 calorías y unpeso
específrco de 0,79; punto de ebullición 78,3o C; aire mínimo de combus-
tión 8,3 kg y peso de humoe por kg, 9,3 kg' El alcohol de 90 "/o tiene
un poder calorífico de 5.660 caloríae y el de 800/ode 4.970'La mezcla a
partes iguales de alcohol y benzol se denomina alcohol carburado ytiene una potcncia calorífica de 7.900 calorías. El precio del glcohol
limita su utilización.
6. Combustibles gaseosos
Pueden ser naturalee y artificialea.
A) Naturalés: El gae natural compuesto en su mayor parte de metano
tiene limitado su uso dada su naturaleza y localización aunque en casos
ee ha transpoltado a distanciaa relativamente lar68s,
./756. :t57
COMBUSTIBI.ESCOMBUSTIBtES94 94
B) Artífciales: Se subdividen en tres clases, a eaber:
Cases de la destilación, entfrj los que se encuentra el Cas de huil;, tt clt:a!m'b.r1do obtenido por destilacián de hullas grasas. EI Gas d,e ttceiLeobtenido por destilación dc aceirea -iner"les ;";;; ;;ñ _;'i;actualidad eino mezclado cr,n el gae de agua. pc,r riltimd el C¿s demadera obtenido de la rii.,rilaciónie Ia miJma, no muy empleádo porsu bajo poder calorífico.
cases. de gasógenos; éstos no se producen por destilacién como losa.11erior9¡ sino por la acción química del aire o del agua ,obr" "o*b*ltibles sólidos obteniéndose .n ."da caso el llam¿d í Go, du
"gr" y "tGas de aire' cuando se trata ,u un¿ combinación de ar,rr¡os se denomina
Cas micto o gas pobre del que . ," ,r"- ,*;1"* yarias claeeg aegún delcombustible aélido de que proceda como el Gas mizto de carbón depiedra, Gas mísn de cok, Cas mirto de bríquetas de lignín y Casmixto de turba. o "- r -'¿
Cases dé hornos entre los que se encuentran el Cas de hornos d,e cokparecido al del alumbrado y er Gu de horno arto más sim'ar argas pobre.
Incluímos en unas tablas a continuación argunos datos rerativos a todosestos combustibles gaseosos artificiales gue icabumos de indicar,
Composición y poder calorífico inferior:
Peso eapecífico y datoa sobre combustión:
Comporicióo
Gos de hullaGas de aceite
Cas de mudera
Gás de agua
Cas de aire.Mi¡to de carbón de piedra.Mixto de cokl{ixto rle briquetos cle .lignitoMixto de turbaGas de horno de cok.Gae de horno alto.
t-31-4
18
s."6
6
7
'¡
I'r
1-3
7-8
1-6
2_3
6-9
62
57
bb
53
57
2-7
5&60
5.000
4.800
3.100
2.500
1.100
t.200
1.150
1.350
1.050
4.500
r.000
G¡.
Gas d¿ hulla
Ga¡ de aire
Mirto de carbón de piedra
Mi¡to de cok.
Mi¡to de briquetas de lignito
Mixto de turba
Ga¡ de horno de cok
Gas de horno alto
Pc¡olliroicotcrpcclfioo I ohimo I mdrioo
tg,6¡lkgl-tl"l"
0,s0 i 7,00 | 11,0
0,e2 11,26 l-1,1311,33117,91,14 | '.t,27 | 18,9
r,131 1,521 19,1
7,22 ]t1,27 i19,80,4516,00111,01-1,311,04124,1
Humo¡etrtidrdlgr-"
Humo¡pcao
c¡omfñcoLg¡..
7r5
2,18tÁo
2,40
2,66
2,50
6,5
2,32
7,20
1,33
1,i!3
1,nl,351,20
I,36
3043 I &644lsslsl_0'? I
310,22l1l-tl4l-
27-321 2-4
-t_
%-/'*-t-y' 758 759 %J,*-by'
l(ETl(AL¡AI(IT'¡'95
ñEtlIAt IrE ru¡tyttlvt!
REFRACTARIOS
1. Generalidades
se denominan así los mate'iares utilizados en Ia construcción de hornoso aparatos destinados I mantener, conducir o transmitir el calor en ¡umás amplio eentido. Las principales características que en l;, _i;;,interesan eoi¡ las siguientas:
Compos.iciín química y nüneralógíca_.,Según el elemento gue predominese clasifican en ácidoa, nertros y básicis, sieodo este punto de sranimporrancia, ya q.ue ha de tenerse ,, "u"nr.
l" .i;, ;; ir""*","rlir"o básico, que ha de tener lugar en cada caso.
Fusibilidad determinada por la temperatura a Ia cual el refracta¡iocomienza a reblandecerr". -S, determina po, .o.nprrl"r;;';;;;;
conos_de fusibjlidad eonocidat los más ,rr".lo, ,oo los conon Scce" Soconsideran materialee refractario¡ los q*e funden .* ;;;;ff;r;;¿o o 6uPenor
Erpansión' y contracción permanentes. Todos lo¡ refractarios cambiande volumen con la ternperatura, unos como los de arcilla y "l,f;i;;-;;dilatan muy poco y otros como los de magnesita y los de sírice lo hacenen mayor escala, Este cambio de, volumen q,r" ,. d"t..*i"" p"; ;;;;;de voluminómetros especiales debe tenerse in
"o"ot" en ra construcciónoe lromos para dejar las juntas de dilatación adecuadas.
Po.rosidad y densidad, ambas directamente reracionadas, vienen deter_minadas por el volumeU ,""-l .I el aparente ,oot"odo to, erp".io"iu"*r.E8 inreresante conocer también Ia capacidad de absorcióni";g";¿;;;_minada por Ia relación entre
"l p.* de agua gue es cap¿z de absorbery el peso del material seco.
Í*^r::-::t_a la compresión, mec.dnicas y al desgasre, que determinan
'1 :"t9" a que pueden estar sometidoe aeí comó ta posibiiidad de dura-ción por la acción erosiva de los materialeg en-contacto con ellos.características térmícas vienen determinadae en cada caso para ras dife-rentes_temPeraturas a gue hayan de trabajar. Ee interesant"
"ooo"".también Ia capacidad de reei.tencia a ,os án,bioe bru¡cos d;r"-p;;;:tura para el estudio de la continuidad o discontinuidad d" 1", ;;;;i;en que hayan de intervenir.
Resistencia al- atague de las escoriaJ, ya que éstas, aparte de su acciónabrasi¡1 puede¡ ejercer una corrosión'químim en el caso de empleo <iemateriales inadecuados; e¡ta caracteríetica depende fundament¿rmentede la conrpoeición guímica.
94
Nos limitaremoa a continuación a hacer uDa somera descripción de roamateriales más comúnmente utilizado¡ sin e.r tenderno,
"o' p.r*;;";;;
sobre los mismos, ya que ademáe de no eer este el objeto a'.r pr.r""t"Manual. pueden encontrarse cuantos datoe sc ,r.re"r, en ror li¡.'". ¿"li-cados exprofeso a este tipo de materiales.
2. Tipos de refractarios
Pueden subdividirse en cuatro grupo', a gar,er: aluminosos, ailiciosoe,básicos y especiales.
A) alumínosos: IJentro de este grupo 6e inrluyen todo¡ ros materiaresrefractarios compuestos de ¿rúmina yiíti.", e' primer Iugar las rrcillaa,de bajo contenido de alúmina y en aegundo los alumiooci, propi"..ot"dichos de alto contenido.
I,ss arcilLo-s relractarias 8e componen normalmente de i5 u/. a 40 "/" dealúmina, Alros, resto en su meyor parte sílice con pegueños.oot.rrido,de.óxido de hierro y apenas nada de cal; pueden emplea"se en forma deladrillos de arcilla ref'actaria en construcción d.e cieitos horoo, y .oo-ductoe de humos o co¡no tar arcilla refractaria sin previo moráeo.enforma apisonada en construcción de ¡o]eras y para revestimiento decrisoles, cazos, etc. El peso específico de estoslaárillos e¡ de ,t,g a 2 ysu resistencia a la compresión de 110 a r40 kg/cm2, siendo maros con-ductores del calor' Punto de fueión corresp"ondiente
" "oo* -s.g;,
28 a 32.
Los ladriLlns aluminosos propiamente dichos conüenen 90 o/o en adelantede AlsOs, resro eílice con muy pequeñas cantidadee de cal y hierro. Seemplean en toda clase de hornos metalúrgicos, bronce, ilomo, lato_
::B-, etc., en los que la composición de la egcoria se" compatibie condicho material.
P.":1." de este.grupo-pueden mencionarse loa ladrillas de bauzita,
hidrato de aluminio, A(OH)' impurificado con sílice, óxido de titaniáI^1: li"*: Su compoeición e¡ de 60oloaZSo/o de alúmin¿ y 20olaa40 o/n de aílice con una fusibilidad correepondiente a loe conos seger37 a 39.
B) Silicioto¡: Ladrillos refractarios a baee de sílice con contenido deSiO, superior al 90 o/"; los tipos ¡nás usuales son de 95_97 olo, resto alú_mina y cal que obran corno agluiinantes. Se emplean en hornos meta_lúrgicoa de reveetimiento ácido, muy especiará"nt,
"o loa de cobre,
bóveda¡ de hornoe de acero, etc, Su reblandecimiento comienza hacia
-7-¿rr.-*af 760 761
REFRACTARÍOSE,T
if+']-_
I,l1{
'$-:*^:I
$
:r f.
I
I
I
I
95
ios 1.ó50o C,.deneidad 1,ó6, porosid ad,25oloy resiatencia a Ia compre-eión entre 150 y 250 kgicmr. En estos ladrillos es muy importanteconeiderar Ia gran dilatación que eufren con el calentamiento.
-
C) Bdsicos: En este grupo 6e incluyen los de cal, magneeita, cromit¿y dolomía, compuestos respectivamente a base de óxido cálcico, magné-aico, de crorno y carbonatos dc magnesia y cal.
El óüdo cd.Lcico es altamente refractario, pero ligeras impurezas dismi-nuyen grandemente su punto de fusión, no e.rpleándose como tal mate-rial refractario sino en fabricación de crisoles '\' como piedra de cal encopelas y hornos de copelar.
Los ladrillos de magnesiia y cromita se emplean en hornos de revegti-miento básico, soleras de hornos de acero, convertidores, hornos rever-beros de plomo y en general en hornos de elevada temperatura. Sonmuy susceptibles a los cambios bruscos de temperatura por lo que aereguier'e su empleo en trabajos de marc'ha continua. .
Los ladrillas d,e magnesita contienen de 83 a 90 .L de MgO, resto: 2-6 u/o
de SiOr, 1-2 oio AlrOs, 4-8 "/o FerO, y 1-2 olo CaO. Son de color rojo claro,duros y resistentes, su rcsistencia a la compresión varía de 50O a LS00
!6/""rt, de peso específico 3-3,5 con una porosidad clel 25 al 30 "L yfunden co' el cono scger 42 o superior. Para su fabricación se empleamagnesita calcinada.
Los ladriLlos de cromita contienen de 35 a 55 o/o de CrrO, con elevadoporcentaje de óxido de hierro 15 a 25 "/, y 5-10¡/o de SiOr, 10-25'/, deAlros, 10-20 o/n de MgO, sin cal. Su peso eapecífico alrededor de 4,menos porosos que los anteriores, 10-25 o/0, funden a los 2.000" C peropierden mucho de su resistencia mecánicá a partir de los 1.S00" Cisonbuenog conductores del calor.
La dolomía o caliza magnesiana ae emplea previamente calcinada ofritada en forma apisonada, sufriendo deapués una vitrificación ya enobra. Contiene alrededor ó,e 20nlo de óxido de magnesia y 30;L d,,óxido de cal, en forma de carbonatos y 2-Sol" de SiO¡ y 1-4 ol. dchierromas alúmina. se emplea para soleras de hornos y en revestimiento degiratorios. 'lieue el inconveniente de que ee deacompone con la hume-dad, para evitar lo cual se emplea Ia dolomía eetabilizada.
D) Especiales: En este grupo pueden considerarse log refractariosespeciales propiamente dichoa, los metales empleados como refractarioey los aislantes.
REFRACTARIOS
95
Refractorios d,e carbón, ladrillos fabricados a base de carbón y arcillacon aproximadamente 65 '/o de C, 12'lo de Alr0r, 2l-22olo de SiOs yresto de óxidog de hierro, cal y magnesia. Tienen una excelento conduc-tibilidad pero no deben utilizarge en los casos en que sea de temer unaoxidación continua. Se fabrican también ladrilloe de cok y pez con 87 olo
de C y 13 o/o de cenizas. Las pastas de gcafrto y arcilla ae emplean en lafab¡icación de crisoles.
Forsterita, refractarioe preparados a bas¿ de magnesita y olivina naturalempleados en giratorios y bóvedas de hornos de cob¡e.
Zirconio, ladrillos de óxido y eilicato dt: zircorio empleados en hornosde vidrio y fosfato, así como para la fabricación de pequeños crisolee;no son muy resietentes a las escorias metálicas.
A lúmín a- e spine la, MgO AlrOr, ofrece gran dea perspectivas por su elevadopunto de fusión ¿ctualmente limitadas por Bu aún elevado costo.
Carburundum, carbuio de silicio; se emplean ladrillos de dicho materialen los casos en los que la resistencia al desgaste sea de la máximaimportancia. Ee infusible a temperaturas elevadas e inalterat¡le poi losácidos. Peso específico 3,15.
Existen otros muchos tipos dc refractarios a base de conrpuestos detodos los indicados como ladrillos de silimanita, silundo, silixicón,etc., etc.
Eo cierto modo lo¡ metales, preferentemente el hierro, acero, bronce ycobre, pueden emplearse como refi'actarios debidamente refrigeradoscomo en loe hornos de camisas de agua, totreras refrigeradas, etc., etc.
Por último los aislantes se emplean como separación entre el exteriorde los hornos, bien sea ladrillo normal o chapa y el refractario de losmismoa, y como su nombre indica su objeto es evitar la pérdida de calor.Se distinguen por su pequeñísimo peso específico y baja conductibilidad.Están fabricadog loe nrás usuales a base de tieiras diatomáceas,kieselghur, en casos con pequeña cantidad de arcillas ligeraa.
'T¿,*-L^y' 762 ol
AfiENAI DE FUNDICIC'N96
1. Generalidades
Las arenas de moldeo a base de sílice y cierta cantidad de alúminadeben reunir dete.minadas condicionee de plasticidad, perrneabilidad yresistencia al fuego; esta última depende naturalmente de la compo-eición química y de las impurezas tales como los óxidog de hierro; cal,magnesia i álcalir; la plasticidad, de la humedad y del contenido dearcilla y la permeabilidad del temaño del grano. para el moldeo eecrnplea la arena bien en Beco o bien en húmedo, en eete caso Iahumedad varía del 3 al 10 o/u. No ampliaremos tampoco este ca-pítulo, limidndouos a indicar los tipos de arenag máa usuales segúnsu clasificación.
2. Clasificación
Para Ia misma se tienen en cuenta doe características fundamentalee,tamaño del grano y contenido de arcilla. una clasificación sencilra es rasiguiente:
Cribada la arena libre de arcilla en cinco tamañoa de granos da lasdimensiones siguientes:
1.o Superior a 0,30 mm.- 2.o Entre 0,20 j, 0,30 mm.
3.o Entre 0,09 y 0,20 mm.
4." Entre 0,05 y 0,09 mm.
. 5.o Inferior a 0,05 mm.
Las arenas que entre el grupo 7." y2.' tengan máe de un20o/nse deno-minan de grano grueso; con más de 45 ol¡ de 3.o de grano medio y conmás de 40 o/o de 4.o mas 5.n de grano f.no.
Con contenidoa de arcill¿ superiorea al 18 o/o ae denominan gre.sas;del 8ai lSolorscmigraso,r;del 5al 8o/0, magrasyconmenosdel 5"iodegranillo
Existen por lo tanto 12 tipoe diferentee, ys que cada uno de los treatipoa de granos puede a su vez tener ls compoeición de cad¡ una de lascuatro calidadee.
Al(EnTA¡' lrE rlrtrv¡rLrv¡r96
¡
{d.-l
i
t
una clasificación máe completa aceptada por la asociación Americana
de 1,,¡ndidores cs la siguiente:
TiPo A: de 0 a 0,5 o/o de arcilla
: 3: i: o;'."
3 l: :, D; de 5r' 100/o )
' t E: de10a15u/o )
: f: fi il;il,i :
La fioura Ee expresa por una serie de números arbitrarios que se obtie-
;;;;;EJar. "iib"l" arena libre de arcilla v 1"t,.:::l!l':t-1: f:
diferentes.rlb". atpt"t"das en tantos por ciento se multrphcan Por los
eiguientes factoreg:
Haeta6mallas x 3
Entre 6Y l2mallasx 5
, 12y20 r X 10
' 20y 30 r x 20
' 30i 40 ¡ x 30
' 40y 50 I x 40
, 50y 70 ¡ x 50, 70y100 ¡ x 70
, tOOyt+0 I x100¡ 140v200 n x140
D;,,:::¿"?3 : 1333
Se suman. loa productos de todas las multiplicacionee efectuadaa y se
á;n;¿" oo. el n'orcentale tot¡l ile arena, excluída la arcilla; Ia cifra obte-
;i;;áJ;i o.ilttto d" i" "r",,"
de acuerdo con la eiguiente escala
Número 1: cifra obtenida entre 200 y 300
, 2t t - t D 740Y199
' , .1: t ) t 100Y139¡ 4: ) ' ' 70Y 99
r 5: t t ' 50Y 69
, 6t , ) ' 4{Y 49
> 7z t I n 30Y 39
¡ 8: t , ' 20Y 29
, 9: | ) I 10Y 19
Baeta pues indicar, por ejemplo, arena tipo D5 para que sl: conozca 8u
composición y grano.
El peeo eepecífico de lag are¡as suele oscilar entre 2,58 y 2'74'
Í
- -%¿-*af 764 765