“Comportamiento mecánico y evolución microestructural de materiales refractarios de Al2O3-MgO-C” de uso en cucharas de acería”

C.A. CALAFIORE; V. MUÑOZ; P.G. GALLIANO; A.L. CAVALIERI; A.G. TOMBA M.:

San Nicolás

Jornada; 17° Conferencia de Acería-Jornadas IAS; 2009

Entre los materiales refractarios óxido-C, los ladrillos de Al2O3-MgO-C se emplean principalmente en paredes y pisos de cucharas de acería. La creciente demanda de estos materiales en la industria siderúrgica se debe a las condiciones de operación cada vez más severas: cargas mecánicas a altas temperaturas, gradientes térmicos y entornos químicamente agresivos (escorias, gases, partículas sólidas). Estas condiciones conducen al inevitable deterioro de los materiales, por lo cual resulta imprescindible su evaluación termoquímica y termomecánica para mejorar su ‘performance’, aumentando su vida útil y disminuyendo los costos y el impacto medioambiental. En este trabajo se determinan curvas esfuerzo-deformación de dos ladrillos de Al2O3-MgO-C comerciales de uso siderúrgico, con el objetivo de estudiar su comportamiento mecánico en función de la temperatura y de la atmósfera. Su caracterización incluye: medidas de densidad y porosidad y análisis mineralógico cualitativo (XRD), térmico (DTA/TGA) y microestructural (microscopía). Las curvas esfuerzo-deformación se obtienen en compresión uniaxial sobre probetas cilíndricas a temperatura ambiente y a 700, 1000 y 1260 °C en atmósfera controlada. Se emplean una máquina universal de ensayos mecánicos servohidráulica INSTRON 8501 y un extensómetro axial (± 0,6 mm) apto para medidas a altas temperaturas. Los ensayos se realizan en control por desplazamiento (velocidad de desplazamiento: 0,1 mm/min). A partir de estas curvas, se determinan parámetros mecánicos: resistencia a la fractura y la deformación correspondiente y módulo de Young. Los resultados se analizan en función de la composición del refractario y de las modificaciones microestructurales que ocurren en el material con la temperatura y atmósferas.