Mechanical Behavior of MgO-C Refractory Bricks Thermally Treated In Low Temperature Range

S. GASS; A. TOMBA; P. GALLIANO; N. BELLANDI

Santiago

Congreso; 16th Biennial Worldwide Congress on Refractories UNITECR 17; 2017

ALAFAR

Los revestimientos refractariosde MgO-C de los recipientes siderúrgicos atraviesan diferentes etapas a lolargo de su operación. Una etapa crítica para la estabilidad termomecánica delos ladrillos es el primer calentamiento al inicio de la campaña de hornos ycucharas, cuando el revestimiento de trabajo todavía está a temperaturasintermedias por debajo de los 1000ºC. Dentro de las transformaciones queocurren en el material en dicha etapa se destaca la pirólisis del liganteorgánico, caracterizada por pérdida de masa (eliminación de volátiles), ademásde contracción y/o densificación de la estructura durante la formación delcarbono residual, fenómenos  predominantesa temperaturas ≤ 600ºC. Por encima de dicha temperatura cabe esperar la intensificaciónde los procesos oxidantes y la formación de carburos en caso de que el materialcontenga Al como aditivo antioxidante. Estas transformaciones también puedenseguir ocurriendo durante los sucesivos ciclos de enfriamiento yprecalentamiento que tienen lugar en el recipiente siderúrgico a lo largo de sucampaña, y dependeran fuertemente de las temperaturas y atmósferas presentes encada etapaCon el objetivo de estudiarestos procesos, se ha desarrollado un análisis en laboratorio delcomportamiento mecánico de una serie de muestras de refractarios de MgO-C preparados con variables composicionalescontroladas y ensayados luego de  distintas condiciones de atmósfera,pretratamiento y temperatura. En reportes previos [1-3] se describieron algunas variacionesen el comportamiento mecánico de estos materiales luego de ser tratadostérmicamente  a 600 y 1000ºC durante 1h,con y sin etapa de enfriamiento previo al ensayo y bajo diferentes atmósferasno oxidantes. En términos generales se observa que si bien el aditivo metálicoantioxidante no manifiesta reacciones químicas ni cambios de fase luego de 1h a600ºC, parece ser capaz de afectar igualmente las propiedades mecánicas delsistema [3]. Este trabajo se analiza enparticular el efecto de un mayor tiempo de tratamiento térmico a 600°C (de 1 a3hs) en el comportamiento mecánico de una serie de refractarios de MgO-C conpresencia o no de aditivo metálico antioxidante. En todoslos casos se trata derefractarios con liga resina y contenido fijo de sus componentes principales (MgOy grafito). Los resultados obtenidos se interpretan en función de las transformaciones parciales que tienen lugar en el sistema, en particularlas pérdidas de masa debidas a la eliminación de volátiles durante la pirólisisdel ligante orgánico y la oxidación del carbono (residual y/o  grafito). A su vez se analiza el efecto del tipo de tratamiento térmico previo al ensayo (seusaron dos atmósferas, ambas no oxidantes: lecho de grafito y/o flujo de argón)y de la realización o no de  una etapa deenfriamiento previo a la aplicación de la carga mecánica correspondiente alensayo