"Efecto de la historia térmica sobre el comportamiento mecánico de ladrillos refractarios de MgO-C"

S.E. GASS; N. BELLANDI; P.G. GALLIANO; A.G. TOMBA M.

Buenos Aires

Jornada; 2º Jornada Nacional de Investigación Cerámica JONICER; 2016

En este trabajo se evalúan dos refractarios MgO-C de composición no comercial (similar a la de los ladrillos utilizados como revestimiento de recipientes de uso siderúrgico), a base de alquitrán químicamente modificado como ligante orgánico, 12% p/p de contenido de carbono, magnesia electrofundida y sinter en proporción 70/30, con y sin antioxidante (2% p/p), denominados SB12-1 y SB12-2, respectivamente. Se preparan probetas cilíndricas (ø: 30 mm, altura: 45 mm) de los materiales, que reciben tratamiento térmico a 1000°C en lecho de grafito, con estancia de 1h y posterior enfriamiento. Seguidamente, se realiza la evaluación mecánica de los materiales en estado original y con pre-tratamiento a 1000°C en dos condiciones: a temperatura ambiente y a 1000ºC en atmósfera controlada (flujo de argón). Para esta última condición se incorpora una tercera variante: en el ensayo del material original se prolonga la permanencia a 1000°C en atmósfera de Ar durante 1h, previa a la aplicación de carga mecánica, y sin enfriamiento intermedio. Para la evaluación mecánica se llevan a cabo ensayos para la obtención de curvas tensión-deformación en compresión, empleando una máquina universal Instron 8501. Para los ensayos a alta temperatura se acopla un horno eléctrico (elementos calefactores de MoSi2). Las transformaciones que experimentan los materiales durante las etapas de calentamiento, enfriamiento y permanencia a 1000°C, son analizadas mediante difracción de rayos X, análisis térmico diferencial y termo-gravimétrico, porosimetría por intrusión de Hg, mediciones de densidad y porosidad y microscopía electrónica de barrido. La formación, progresión (daño estructural), e incluso el cerramiento de microfisuras debido, entre otros factores, a la eliminación de volátiles, pérdida de masa por oxidación del carbono y variaciones volumétricas tanto de contracción como de expansión, responden en gran medida a la historia térmica de los ladrillos refractarios, resultando de gran interés la identificación de cuándo y cómo ocurren los procesos antes mencionados y cómo contribuyen al comportamiento mecánico de los refractarios.