REVESTIMIENTOS REFRACTARIOS

Autor: Rivas Mercury José Manuel.
Año: 2004.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: Facultad de Ciencias .
Centro de realización: UNIVERSIDAD AUTONOMA DE MADRID - (INSTITUTO DE CERÁMICA Y VIDRIO).

Resumen: El aumento de la productividad de las industrias consumidoras de refractarios ha sido posible, gracias al aumento de la duración de la vida media de sus instalaciones y más específicamente a la reducción del consumo específico de refractarios. Este hecho, basado en la introducción de los hormigones refractarios de bajo contenido en cemento de aluminatos de calcio, se debe a la inclusión en su formulación de componentes de muy pequeño tamaño de partícula y elevada superficie especifica. Estos aditivos, de pequeño tamaño de partícula y más específicamente la sílice coloidal, actúan mejorando las propiedades mecánicas en verde, el empaquetamiento de las partículas, la porosidad, la reología y las propiedades mecánicas a alta temperatura del material conformado. El conjunto de procesos, hidratación-transformación-deshidratación, en mezclas de aluminatos de calcio con microsílice es un tema poco estudiado y sobre el que existen numerosas contradicciones. Cada vez se utilizan más hormigones de bajo cemento con adiciones de microsílice en instalaciones industriales, por lo que establecer claramente si el protocolo de calentamiento utilizado en estos revestimientos es él mas adecuado y como debe incidir en él la cantidad de microsilice añadida y el proceso de curado utilizado, se considera de gran interés tecnológico. En esta tesis, se han estudiado las reacciones de hidratación y deshidratación de los aluminatos de calcio en presencia de microsilice mediante experimentos de difracción de rayos X en modo secuencial y difracción de neutrones. El estudio de las reacciones se ha realizado en materiales sin agregados, es decir en mezclas de cada uno de los distintos aluminatos de calcio presentes en los cementos refractarios con microsilice. De esta forma, se han eliminado las señales de gran intensidad correspondientes a los agregados, ya que estos significan entre el 70 y el 80% del material, lo que al reducir el número de posibles interpretaciones ha facilitado el estudio de las señales correspondientes a las fases cementantes. Esta forma de enfocar el estudio es valida, ya que los agregados, formados por granos gruesos (áridos) de elevado tamaño de partícula y baja superficie especifica, no participan ni en los procesos de hidratación, ni en la secuencia de descomposición

Autor: BARBES FERNANDEZ M. FLORENTINA.
Año: 2003.
Universidad: OVIEDO.
Centro de lectura: INGENIEROS DE MINAS .
Centro de realización: UNIVERSIDAD DE OVIEDO.

Resumen: Es un hecho conocido que, dentro de la necesidad de prolongar lo más posible la campaña del horno alto, la integridad de crisol tiene una notable importancia. Esta zona además de ser una de las principales y en la que los mecanismos de corrosión intervienen con mayor agresividad y trascendencia, presenta un acceso cara a posibles reparaciones, en muchas ocasiones, prácticamente imposible. En esta Tesis se hará una revisión de las distintas víasque se siguen en la actualidad para mejorar la duración de la vida del crisol. Igualmente se propondrá una revisión de los estudios que se están realizando en las empresas de ingeniería especializadas para conocer las calidades de refractarios que mejor comportamiento presenta a los mecanismos de corrosión en el crisol de alto horno. Utilizando un programa basado en el Método de los Elementos Finitos (COSMOS/M) se resolverá el problema térmico de crisol y su entorno. La solución nos dará el pérfil de temperaturas en la zona de intercara entre el arrabio y el material refractario del interior del crisol. Con este mismo método se obtendrán las isotermas para el caso de una probeta de laboratorio. Estos pérfiles de temperatura son imprescindibles para el desarrollo del Modelo de Desgaste Nodal (MDN).

Autor: SERENA PALOMARES SARA .
Año: 2001.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: INSTITUTO DE CERÁMICA Y VIDRIO (CSIC).

Resumen: La modelización termodinámica y el cálculo de diagramas de equilibrio de fases mediante la metodología CALPHAD (Calculation of Phase Diagrams) constituye una poderosa herramienta de cara al diseño y desarrollo de materiales cerámicos. Dicha metodología se ha aplicado al sistema ZrO2-CaO-MgO utilizando el programa Thermo-Calc, que permite calcular las funciones de energía libre de Gibbs (G) de las distintas fases del sistema, descritas mediante el modelo teórico apropiado. Se calcula la superficie de líquidus del sistema así como las secciones isotermales de 1420º, 1600º, 1700º y 1750º C, y las secciones isopletales MgO-CaZrO3 y MgO.CaO-ZrO2. El diagrama ZrO2-CaO-MgO calculado ha sido empleado para diseñar materiales de MgO-CaZrO3. Se lleva a cabo la obtención de materiales densos de óxido de magnesio y circonato cálcico a partir de mezclas materias primas naturales y de síntesis. El proceso de reacción-sinterización se estudia utilizando las técnicas habituales y la termodifracción de neutrones, técnica que permite el seguimiento in situ y en tiempo real de los procesos de reacción. Por último se establece el mecanismo de ataque fisicoquímico a matrices propuestas de MgO-CaZrO3 por clinquer de cemento, observándose la viabilidad de dichos materiales para ser empleados como revestimiento en hornos de clinquerización de cemento.

Autor: DÍAZ MUÑOZ MARCOS.
Año: 2001.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE MADRID.

Resumen: En esta Tesis se ha llevado a cabo un estudio reológico de suspensiones constituidas por partículas de mullita y de molibdeno empleando como herramienta básica las medidas de viscosidad, acompañadas de estudios de sedimentación de los polvos a tiempos largos. El comportamiento reológico de las suspensiones permitió evaluar indirectamente y de una forma global la naturaleza y magnitud de las interacciones entre las partículas de mullita y molibdeno, así como establecer una correlación entre las condiciones experimentales de preparación de las suspensiones y su mayor o menor estabilidad. Para ello, se prepararon suspensiones, con o sin adición de establizantes, utilizando distintos medios líquidos, diferentes concentraciones y varios tamaños de partícula de molibdeno. A partir de las suspensiones preparadas en distintas condiciones, se obtuvieron compactos densos por sinterización en atmósfera controlada, con objeto de analizar su microestructura (por medio de microscopía óptica y electrónica de barrido) y relacionar su grado de homogeneidad y, por consiguiente, de reproducibilidad con los parámetros reológicos de las suspensiones de partida. Por otra parte, se realizó un análisis de la interfase mullita-molibdeno por medio de microscopía electrónica de transmisión. Igualmente se estudio la relación entre la microestructura y las propiedades mecánicas de los diferentes compactos mullita-Mo. Para ello, se obtuvieron probetas de dimensiones adecuadas que se sometieron a distintos ensayos mecánicos con objeto de determinar el módulo de Young, la tenacidad (mediante medidas de indentación Vickers), el módulo de rotura (por medio de medidas de flexión en tres puntos), así como la tolerancia a los defectos (curva-R) de estos compactos (a partir de las medidas del módulo de rotura en función de las cargas de indentación practicadas en la cara en tensión). Finalmente, se aplicaron los conocimientos adquiridos en el comportamiento reológico de este tipo de suspensiones con el fin de optimizar las condiciones requeridas para la obtención de compuestos mullita-molibdeno con función gradiente mediante la técnica de filtración coloidal bajo presión. Una vez desinficados, se analizó su composición para determinar la variación relativa de ambas fases a lo largo del material, y se realizó un estudio microestructural utilizando microscopía óptica y electrónica de barrido. También se estudió la variación de ciertas propiedades mecánicas y funcionales, como la tenacidad o la conductividad eléctrica, en función de la composición.

Autor: DIAZ RODRIGUEZ LUIS ANTONIO.
Año: 2000.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS DE LA U. AUTONOMA DE MADRID.

Resumen: En este trabajo de investigación, se han estudiado tres posibles vias de obtencion de hormigones refractarios es el sistema Al2O3-MgO-CaO: 1) Mezclas de alumina, espinela sintetica y cementos de aluminatos cálcicos. 2) Mezclas de alúmina, magnesia y cementos de aluminatos cálcicos. 3) Mezclas de alúmina, dolomía y cemento de aluminatos cálcicos. En todos los casos, se han diseñado matrices que tras un tratamiento térmico a 1650ºC están constituidas entre otras fases, por espinela y hexaluminato calcico. Se han estudiado las propiedades físico-quimicas y el comportamiento termomecanico de los materiales diseñados. Además, estos materiales han sido elaborados a escala industrial y estudiado su comportamiento en condiciones reales de utilización en cucharas de acria secundaria.

Autor: SCHEHL MARTÍN.
Año: 2000.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE MADRID.

Resumen: En esta tesis se ha llevado a cabo un nuevo procesamiento para modificar el borde de grano de la alúmina. Este nuevo procesamiento se basa en la modificación de un procesamiento que se había desarrollado hace unos 10 años. Consiste en la preparación de una dispersión de un polvo de alúmina en etanol absoluto y la siguiente adición de diferentes alcóxidos en diversos porcentajes como pueden ser zirconium IV-propoxide, tetraethyl-orthosilicate (TEOS) o yttrium methoxyethoxide o mezclas de ellos. Después del secado bajo agitación, se efectuó directamente un tratamiento térmico a 850ºC/2h sin pasar por la etapa de la hidrólisis, normalmente utilizado por otros investigadores. A continuación estas mezclas se molieron en un molino de atrición, se tamizaron (45 um) se prensaron isotáticamente (200 Mpa) y se sinterizaron con el siguiente tratamiento térmico; 1600ºC/2h. Se fabricaron los siguientes materiales: A,- Alúmina Condea HPA-0,5 B,- Alúmina con los siguientes porcentajes de circonia: 5 wt% y 15 wt%. Nombre de estos materiales: A5Z, A10Z, A15Z y A20Z. C,- Alúmina con el siguiente porcentaje de yttria: 2,8 wt%. Nombre de este material: AY D,- Alúmina con el siguiente porcentaje de circoni ay silice: 2,7 wt%. Nombre de este material: AZS De todos los materiales se examinó el comportamiento durante la sinterización, la evolución de las fases cristalinas y después se realizó una caracterización de las propiedades mecánicas a temperatura ambiente (dureza Vickers, módulo de Young, resistencia a la flexión y tenacidad a la fractura). Las propiedades mecánicas a alta temperatura de los materiales del grupo B y C se examinaron con ensayos de fluencia en flexión en 4 puntos.

Autor: LOPEZ CALLE JAVIER.
Año: 1997.
Universidad: CADIZ.
Centro de lectura: CIENCIAS .
Centro de realización: DEPARTAMENTO: FISICA DE LA MATERIA CONDENSADA PROGRAMA DE DOCTORADO: CIENCIA DE MATERIALES.

Resumen: Se modifica la superficie de un acero AISI 304 (18% Cr 8% Ni) mediante inmersión en baño químico de CrO3/H2SO4 a 70 grados C. Posteriormente el material se introduce en disolución de LaNO3 0,1 M. El material así modificado se compara con el material sin modificar en su comportamiento frente a la oxidación a 900 y 1000 grados C en atmósfera de aire sintético. Los resultados obtenidos muestran una estructura de las capas de óxidos formadas en el material modificado, basada en: una capa de cristales tipo espinela Mn-Cr-Fe, bajo ésta una zona rica en Lantano, bajo la cual existe una capa de óxidos constituidas básicamente por óxido de cromo. Finalmente una capa de óxidos de Si que actúan a modo de anclaje la cascarilla a la aleación. El comportamiento que ofrece el material modificado puede situarse en torno a un factor de x60 en los ensayos a 900 grados C, el comportamiento a 1000 grados C ofrece problemas en las zonas que son especialmente conflictivas. Se ha conseguido elevar la temperatura de trabajo desde los 700 grados C hasta los 900 grados C pudiendo resistir el material ocasionales subidas a 1000 grados C.

Autor: BOTELLA ARBOLEDAS JAIME.
Año: 1995.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: QUIMICA.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: CIENCIA DE LOS MATERIALES E INGENIERIA METALURGICA PROGRAMA DE DOCTORADO: CIENCIA DE MATERIALES.

Resumen: SE AFRONTA UN ESTUDIO DE LA OXIDACION EN AIRE, A PRESION ATMOSFERICA Y A 900C DEL ACERO INOXIDABLE CLASICO 18CR8NI, ASI COMO DE LAS MODIFICACIONES EN DICHO COMPORTAMIENTO POR APLICACION DE NEBULIZACIONES SUPERFICIALES DE UNA SOLUCION DE NITRATO DE LANTANO.SE EMPLEAN LAS TECNICAS DE TERMOGRAVIMETRIA EN TERMOBALANZA, DIFRACTOMETRIA DE RAYOS X, MICROSCOPIA ELECTRONICA DE BARRIDO Y ESPECTROMETRIA DE DISPERSION DE ENERGIA DE RAYOS X APLICADA AL MICROANALISIS, ASI COMO TECNICAS METALOGRAFICAS ESPECIALES PARA LA PREPARACION DE SECCIONES TRANSVERSALES DE LAS PROBETAS.LA POBRE RESISTENCIA DEL 18CR8NI QUEDA ESTABLECIDA, COMPARADA CON LOS ACEROS MAS ALEADOS 24CR19NI 1SI Y 21CR11NI1. 5NI (MICROALEADO CON LANTANIDOS). LOS FENOMENOS DE NODULACIONES, CINETICAS LINEALES Y EXPONENCIALES, CAPAS GRUESAS DE OXIDACION, OXIDACIONES INTERNAS CON METAL ATRAPADO, OXIDOS BASADOS EN HIERRO, DESCACARILLADO EN LOS ENFRIAMIENTOS, ETC., SON EXAMINADOS COMO MANIFESTACIONES DEL CARACTER NO REFRACTARIO DEL COMPORTAMIENTO. LAS APLICACIONES SUPERFICIALES DE SOLUCION 0.1M DE NITRATO DE LANTANO, DA LUGAR AL REACTIVE ELEMENT EFFECT-REE-, TRADUCIDO EN LA FORMACION DE CAPAS DE OXIDACION RICAS EN CROMO, CINETICAS TIPICAS DE COMPORTAMIENTOS REFRACTARIOS, INHIBICION DEL DESCACARILLADO EN CICLOS TERMICOS. SE EVIDENCIA LA PRESENCIA DE COMPUESTOS DEL TIPO PEROVSKITA LACRO3 COMO EVOLUCION DE LA SAL DE LANTANO SOBRE EL INOXIDABLE, ASI COMO UN CONTROL DEL MECANISMO DE DIFUSION QUE PASA DE SER PREDOMINANTEMENTE ANIONICO, CON CRECIMIENTO INTERNO DE CAPAS ESENCIALMENTE DE CR203, A PREDOMINANTEMENTE CATIONICO SELECTIVO, CON CRECIMIENTO EXTERNO DE CAPAS ESENCIALMENTE DE MNCR204 CON ESTEQUIOMETRIAS MAS O MENOS PERFECTAS EN FUNCION DE UNA CIERTA EFICACIA EN EL REPARTO DEL LANTANO SOBRE LA SUPERFICIE. LAS ALTERACIONES ESTRUCTURALES EN LA INTERFASE METALICA Y LAS FORMACIONES DE SUBOXIDOS Y PRECIPITADOS SON ESTUDIADOS Y DISCUTIDOS.