{"id":26224,"date":"2020-03-02T09:07:18","date_gmt":"2020-03-02T09:07:18","guid":{"rendered":"https:\/\/mineralmilling.com\/aplicaciones-de-fundicion-refractarios-y-fundicion-de-antracita\/"},"modified":"2021-04-29T11:00:07","modified_gmt":"2021-04-29T11:00:07","slug":"aplicaciones-de-fundicion-refractarios-y-fundicion-de-antracita","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/mineralmilling.com\/es\/aplicaciones-de-fundicion-refractarios-y-fundicion-de-antracita\/","title":{"rendered":"Aplicaciones de Fundici\u00f3n, Refractarios y Fundici\u00f3n de Antracita"},"content":{"rendered":"

\n\tAntracita en fundiciones, revestimientos refractarios y otras aplicaciones de fundici\u00f3n<\/b>\n\t<\/h1>\n\t

La antracita es un tipo de carb\u00f3n que, adem\u00e1s del uso obvio como combustible combustible, tiene otras aplicaciones en el campo de fabricaci\u00f3n refractaria\/alta temperatura.<\/a><\/p>\n

<\/u> Como es combustible, el uso de la antracita en aplicaciones de alta temperatura requiere que se utilice de manera sacrificial, en forma tratada t\u00e9rmicamente (calcinado) o como componente en un refractario m\u00e1s amplio. La antracita es una de las formas m\u00e1s duras de carb\u00f3n, con un alto contenido de carbono, que se quema relativamente limpiamente en comparaci\u00f3n con sus pares. La abundancia de antracita y por lo tanto bajo costo lo convierten en un material atractivo para una variedad de aplicaciones.<\/p>\n

Para mayor brevedad y claridad, la antracita que se ha calcinado se denominar\u00e1 \u00abCA\u00bb a lo largo de este texto. Se requiere un proceso de calcinaci\u00f3n de alta calidad, por ejemplo electrocalcinaci\u00f3n, para alcanzar CA de alta calidad , pero esto en general requiere una buena fuente de antracita como material de partida(1)<\/em><\/p>\n\t\t\t\t\"fundici\u00f3n-cromosand\"\n

\n\tUsos de antracita en fundiciones\n\t<\/h2>\n\t

En entornos de fundici\u00f3n, el tama\u00f1o de los poros del molde de fundici\u00f3n es importante, ya que si el tama\u00f1o de los poros es demasiado grande, peque\u00f1as cantidades de metal fundido pueden acumularse en ellos y enfriarse, produciendo ‘whiskers’, que deben ser fresados del producto final, a\u00f1adiendo tiempo y gastos a un proceso. CA tiene poros peque\u00f1os y de tama\u00f1o consistente, y dependiendo de la fundici\u00f3n, la CA puede comportarse en un m\u00e9todo de sacrificio y quemarse. En particular, la utilidad para la producci\u00f3n de metales, la antracita altamente calcinada se puede utilizar en un refractario grafitico moldeable monol\u00edtico(2). Este ejemplo en particular se forma como una suspensi\u00f3n y el monolito se genera in situ<\/em> en el horno se debe a la l\u00ednea, pero el vertido y curado de un refractario slurried alrededor de un patr\u00f3n en el sentido tradicional es tambi\u00e9n un m\u00e9todo popular. Cuando se a\u00f1ade antracita a los castables refractarios, se ha informado que las fundiciones son m\u00e1s suaves(3) y cantidades menores de contaminantes debido a la pureza relativa de CA en comparaci\u00f3n con otras fuentes de carbono.<\/p>\n

\n\tUsos de antracita en revestimientos\n\t<\/h2>\n\t

En el dise\u00f1o de los altos hornos a partir de la d\u00e9cada de 1960, los refractarios a base de antracita se utilizan para relinear la chimenea (es decir, la parte inferior) del horno(4). Tales revestimientos se encuentran t\u00edpicamente en el orden de 3 m de espesor, y algunos son agua o aire enfriado, estos refractarios proporcionaron una resistencia de alrededor de siete a\u00f1os – mejorado significativamente sobre los anteriores hogares refractarios de s\u00edlice \/al\u00famina cuyas campa\u00f1as no duraron m\u00e1s de dos a\u00f1os(5). Los dise\u00f1os modernos de horno utilizan un enfoque en el que se utiliza una copa de cer\u00e1mica en contacto con el metal fundido, con un refractario antracita-grafito en contacto con las paredes y la chimenea del horno. La vida \u00fatil del horno para la combinaci\u00f3n de cer\u00e1mica y antracita-grafito se estima en 15 a\u00f1os.<\/p>\n

El desgaste del horno se concentra particularmente en la chimenea, donde las temperaturas a menudo alcanzan su mayor y el caudal de metal l\u00edquido es alto. Monolitos basados en antracita se han utilizado en chimeneas, proporcionando resiliencia sobre m\u00faltiples ciclos de calentamiento-enfriamiento.<\/p>\n\t\t\t\t\"metal\n\t\t\t\t\"metal\n\t

En partes del alto horno, se ha demostrado un monolito compuesto por 80 CA para su uso en el hogar(6). Aqu\u00ed, el caudal de metal l\u00edquido es alto, lo que significa turbulencia y un nivel desigual de desgaste a trav\u00e9s del forro. CA, en pruebas experimentales, es resistente a los golpes t\u00e9rmicos, la oxidaci\u00f3n y el ataque qu\u00edmico a temperaturas superiores a 1.000 oC durante la vida \u00fatil del funcionamiento del horno. Monolito CA es volumen a granel estable en condiciones de horno(7).<\/p>\n

Cuando se utiliza como aislamiento convencional lejos de la chimenea, los revestimientos de tipo carbono suelen estar en el espesor de menos de un metro(8) y est\u00e1n en forma de ladrillo refractario en lugar de monolitos. En t\u00e9rminos generales, el estr\u00e9s t\u00e9rmico\/choque hacia revestimientos a base de carbono ha sido hist\u00f3ricamente un problema, pero con el uso de CA(9) y rellenos adecuados en juntas(10), combinado con la dispersi\u00f3n de temperatura a trav\u00e9s de una gran masa t\u00e9rmica, el choque t\u00e9rmico no se ve como una preocupaci\u00f3n significativa durante las operaciones normales en un entorno de horno contempor\u00e1neo. Los propios rellenos pueden tener proporciones significativas de antracita en su composici\u00f3n(11). El ataque alcalino sigue siendo una preocupaci\u00f3n, especialmente en las temperaturas m\u00e1s altas, pero algunos estudios han demostrado que con el uso de CA microporosa, los efectos del ataque alcalino se minimizan(12). Esto allana el camino para el uso de CA a largo plazo en revestimientos.<\/p>\n

\n\tAplicaciones de tanques de retenci\u00f3n de fundici\u00f3n y metal fundido\n\t<\/h2>\n\t

Las aplicaciones de fundici\u00f3n y retenci\u00f3n de tanques requieren resistencia a largo plazo a la temperatura y al choque t\u00e9rmico : CA se valora por su resistencia a estos y a la corrosi\u00f3n qu\u00edmica. La fundici\u00f3n de aluminio, en particular, ha dado el uso de revestimientos y electrodos de fundici\u00f3n a base de carbono durante muchos a\u00f1os(13), con ejemplos de electrodos de principios de los a\u00f1os 1980 empleando hasta 75 CA en masa y con un rendimiento igual a los de grafito electrodos(14). Incluso teniendo en cuenta los procesos de calcinaci\u00f3n de alta calidad, CA es m\u00e1s rentable que el grafito puro, al tiempo que conserva altos niveles de rendimiento. Como revestimiento, la CA est\u00e1 presente principalmente para el aislamiento de la olla y \/ o tanque de retenci\u00f3n, es decir, para evitar que el ajuste de metal fundido in situ<\/em>. Los electrodos y revestimientos se pueden formar de forma convencional como ladrillos, como monolitos o incluso de pastas que son en gran parte CA (y peque\u00f1as cantidades de otros tipos de carbono) basados(15). Como electrodos, una breve discusi\u00f3n sobre por qu\u00e9 CA es adecuado para esta aplicaci\u00f3n se puede encontrar a continuaci\u00f3n.<\/p>\n

Como CA es una de las opciones m\u00e1s populares de revestimiento de fundiciones de aluminio, con intervalos de fundici\u00f3n que duran hasta seis a\u00f1os, cerrando s\u00f3lo para reemplazar los c\u00e1todos(16), CA se utiliza en algunos escenarios como un componente de c\u00e1todo y como un revestimiento. El cierre es necesario debido a la acumulaci\u00f3n significativa de carburo de aluminio y mientras que la formaci\u00f3n de carburo se favorece en estructuras de carbono desordenadas (como CA)(17), CA es m\u00e1s resistente al desgaste electroqu\u00edmico(18), ya que la adhesi\u00f3n de carburos puede ser m\u00e1s fuerte a m\u00e1s estructuras ordenadas. Por lo tanto, CA se puede utilizar junto con otros materiales de tipo carbono como el grafito para proporcionar un revestimiento y un c\u00e1todo que cumple con las propiedades idealizadas para la conductividad y la resistencia qu\u00edmica, mientras que el equilibrio de los problemas de costo. La antracita sin calcinar no se utilizar\u00eda de forma rutinaria.<\/p>\n\t\t\t\t\"moldes\n\t\t\t\t\"productos\n

\n\tEfecto Rappoport\n\t<\/h3>\n\t

El efecto Rappoport en aplicaciones de fundici\u00f3n y electrodos se refiere a la tendencia de los c\u00e1todos de tipo carbono o bloques de c\u00e1todo a expandirse a temperatura debido a la penetraci\u00f3n de compuestos fluorados y de tipo s\u00f3dico, que se relacionan en gran medida a partir de impurezas en el metal. El efecto Rappoport es un fen\u00f3meno f\u00edsico, no qu\u00edmico. Dicha expansi\u00f3n reduce la eficiencia del c\u00e1todo(19) y disminuye su superficie disponible para procesos de electr\u00f3lisis. La temperatura de calcinaci\u00f3n y la estructura del material calcinado original son los principales \u00e1rbitros de si se observar\u00e1 el efecto Rappoport(20). El tama\u00f1o de los poros peque\u00f1os y consistentes en CA se considera ventajoso para mitigar el efecto Rappoport. Se ha informado de que la expansi\u00f3n de Rappoport es inversamente proporcional a la temperatura de calcinaci\u00f3n de hasta 2.000 oC(21).<\/p>\n\t\t\t\t\"metal\n

\n\tOtras aplicaciones de fundici\u00f3n\n\t<\/h2>\n\tOtros usos de
\n fundici\u00f3n<\/a>
\n<\/u> incluyen, antracita calcinada, que se ha utilizado como componente en electrodos en hornos, adem\u00e1s de la aplicaci\u00f3n de revestimiento antes mencionada, para metales como el titanio y el aluminio mencionado anteriormente. Estos electrodos son t\u00edpicamente basados en carbono o grafito. Las principales razones para el uso de CA son su naturaleza barata y perfiles de resistencia el\u00e9ctrica interesantes(22). La antracita no tratada es relativamente altamente altamente resistente el\u00e9ctricamente (es decir, un conductor pobre), sin embargo CA tratada entre 600 y 900 oC muestra una p\u00e9rdida de resistividad en el orden de dos a tres \u00f3rdenes de magnitud; alcanzando s\u00f3lo 1.000 oa a 1.300 oC(23), observando valores similares en otros estudios(24). La calcinaci\u00f3n tambi\u00e9n se asocia con un aumento de la resistencia estructural, con niveles de porosidad fluctuantes pero no se observan cambios sustanciales. En particular, la antracita comienza a someterse a la grafitizaci\u00f3n en ca. 2.200 oC(25).\n\t\t\t\t\"polvo\n\t\t\t\t\"moldes\n

\n\tResumen\n\t<\/h2>\n\t
    \n
  • La antracita es una forma \u00fatil y barata de carb\u00f3n que tiene muchas aplicaciones en la esfera refractaria<\/li>\n
  • En la fabricaci\u00f3n de metales, CA se puede utilizar en la producci\u00f3n de moldes para fundiciones de metal fundido<\/li>\n
  • Como un componente clave de los revestimientos de alto horno, CA es valorado por su rendimiento y longevidad a altas temperaturas, en largos per\u00edodos de tiempo, ya sea monolito o ladrillo refractario. Estos son ampliamente utilizados en la producci\u00f3n de hierro y acero<\/li>\n
  • CA se utiliza como uno de los materiales clave en el revestimiento de la olla de fundici\u00f3n para metales refinados el\u00e9ctricamente como el aluminio – un proceso clave de importancia industrial y econ\u00f3mica<\/li>\n
  • En la producci\u00f3n de otros metales, CA se puede utilizar como un componente en electrodos debido a su resistencia estructural y buen perfil de conductividad el\u00e9ctrica a temperatura<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\"Olla\n\t

    Referencias:<\/strong><\/p>\n

    1 M. M. Gasik et al., Modelling and Optimization of Anthracite Treatment in an Electrocalcinator,<\/em> en: 12th International Ferroalloys Congress<\/em>, Helsinki, 2010<\/p>\n

    2 Patente de los Estados Unidos US9695088B2, 2010<\/p>\n

    3 P. Jel\u00ednek y J. Beo, Arco. Fundici\u00f3n. Eng.<\/em>, 2000<\/strong>, 8, 67<\/p>\n

    4 A. Singh, Trans. Ind. Ceram. Soc.<\/em>, 1982<\/strong>, 41, 21<\/p>\n

    5 R. M. Duarte et al.,<\/em> Ironmaking and Steelmaking<\/em>, 2013<\/strong>, 40, 350<\/p>\n

    6 F. Vernilli et al., Ironmaking and Steelmaking<\/em>, 2005<\/strong>, 32, 459<\/p>\n

    7 S. Ge et al., Metalurgia. Mater. Trans. B<\/em>, 1968<\/strong>, 20. 67<\/p>\n

    8 S. V. Olebov, Refractarios<\/em>, 1964<\/strong>, 5, 189<\/p>\n

    9 M.W. Meier et al., Light Metals<\/em>, 1994<\/strong>, 685<\/p>\n

    10 P. G. Whiteley, Steel Times Inter.<\/em>, 1990<\/strong>, 11, 32.<\/p>\n

    11 J. Tomala y S. Basista, Micropore Carbon Furnace Lining,<\/em> en: INFACON XI<\/em>, Nueva Delhi, 2017<\/p>\n

    12 B. Chatterjee y K. K. Singh, Pr\u00e1cticas refractarias en hornos de fundici\u00f3n de aleaci\u00f3n ferrosa,<\/em> en: 4o Curso de Actualizaci\u00f3n sobre Aleaciones Ferro,<\/em>Jamedepur, India, 1994<\/p>\n

    13 H. Hayashi et al., J. Metals<\/em>, 1968<\/strong>, 20, 63<\/p>\n

    14 M. Born et al., Freiberger Forschungshefte A<\/em>, 1990<\/strong>, 603, 56 (en alem\u00e1n)<\/p>\n

    15 K. M. Khaji et al., J. Inst. Eng. (India), 1982<\/strong>, 63, 60<\/p>\n

    16 S. Pietrzyk et al., Arch. Metall. Mater.<\/em>, 2014<\/strong>, 59, 545<\/p>\n

    17 B. Welch et al., Metales ligeros<\/em>, 2000<\/strong>, 399<\/p>\n

    18 N. Akuzawa et al., Light Metals,<\/em> 2008<\/strong>, 979<\/p>\n

    19 J. M. Peyneau, Dise\u00f1o de revestimientos de ollas altamente confiables,<\/em> en: A. Tomsett y J. Johnson (eds), Essential Readings in Light Metals<\/em>, Springer, Cambridge, 2016<\/p>\n

    20 Rapoport y Samoilenko, Tsvetnye Metally<\/em>, 1957<\/strong>, 2, 44 (en ruso)<\/p>\n

    21 D. Belitskus, Metallurg. Trans. B <\/em>1977<\/strong>, 8, 591<\/p>\n

    22 I. Jcache y V. M. Strakhov, Coca-Cola y Qu\u00edmica<\/em>, 2008<\/strong>, 61, 136<\/p>\n

    23 I. V. Surotseva et al.<\/em>, Coca-Cola y Qu\u00edmica<\/em>, 2012<\/strong>, 55, 231<\/p>\n

    24 V. I. Lakomskii, Coca-Cola y Qu\u00edmica<\/em>, 2012<\/strong>, 55, 266<\/p>\n

    25 A.B. Garc\u00eda et al., Proceso de Combustible. Tecnolog\u00eda.<\/em>, 2002<\/strong>, 79, 245<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    La antracita es una de las formas m\u00e1s duras de carb\u00f3n y es conocida por su alto contenido de carbono. Aparte de como combustible, la antracita encuentra uso en aplicaciones de alta temperatura – especialmente cuando se calcina – debido a su resistencia relativamente alta a los golpes t\u00e9rmicos, la resistencia y la inercia qu\u00edmica.<\/p>\n","protected":false},"author":5,"featured_media":26110,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"inline_featured_image":false,"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_feature_clip_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":"","jetpack_post_was_ever_published":false},"categories":[725,727],"tags":[],"class_list":["post-26224","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-fundicion-blog","category-refractario-blog"],"yoast_head":"\nAplicaciones de Fundici\u00f3n, Refractarios y 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