21- EVALUATION OF THE WEAR MECHANISMS OF ... IAS Ironmaking Conference, 2009, Campana, Buenos Aires, Argentina EVALUATION OF THE WEAR MECHANISMS OF SILICO-ALUMINA CASTABLES UNDER THE

7th IAS Ironmaking Conference, 2009, Campana, Buenos Aires, Argentina

EVALUATION OF THE WEAR MECHANISMS OF SILICO-ALUMINA CASTABLES UNDER THE ACTION OF BLAST FURNACE GASES

Pablo Marinelli (1) Juan Mirabelli (1)

Silvia Camelli (2)

María José Rimoldi (2) ABSTRACT The refractory lining of the different pieces (tuyere stock and blowpipe) of the Blast Furnace No. 2 air system corresponds to silica-alumina low cement castable, of hydraulic bonding. With the aim of identifying the main wear mechanism of this refractory material, a post-mort study was performed. This study included the determination of the chemical composition by XRF and EDS semi-quantitative analyses, microstructural analysis by optical and SEM microscopy, determination of bulk density and apparent porosity, cold crushing strength and identification of the crystalline phases by XRD. The castable is of 50% alumina and 40% silica. And the main crystalline phases are corundum, cristobalite and mullite. On the hot face of the post-mortem castable, there were identified cracks and deposits with variables contents of alkali compounds, zinc oxide, chromium oxide and iron oxide; some of them were chemically adhered. These compounds enter the air system during back-blowing for maintenance shut-downs. Alkali oxides diffuse in the refractory material and react to form compounds, such as �-alumina, potassium aluminate and kaliophilite, with an important increase in volume under 1000ºC, causing cracks and disintegration of the material from its microstructure. At the aluminum silicate grain boundaries were identified radial cracks corresponding to the diffusion of sodium oxide. Instead, potassium oxide has a major penetration grade, reaching the centre of the grains. The mechanical and physical properties of the post-mortem material did not present degradation respect to the un-used castable. The main attack mechanism of the lining was due to alkali penetration inside the castable. Keywords: blast furnace air system, silico-alumina castables, wear mechanisms (1) Ternium Siderar, Casilla de Correo 201, (2900) San Nicolás, Buenos Aires, Argentina. [email protected]/ [email protected] (2) Instituto Argentino de Siderurgia, Av. Central y Calle 19 Oeste, (2900) San Nicolás, Buenos Aires, Argentina. [email protected]/ [email protected]

202


203

EVALUACIÓN DE LOS MECANISMOS DE ATAQUE DE HORMIGONES SILICOALUMINOSOS FRENTE A LA ACCIÓN DE

GASES DE ALTO HORNO

Pablo Marinelli (1) Juan Mirabelli (1)

Silvia Camelli (2)

María José Rimoldi (2) RESUMEN El revestimiento refractario de las diferentes piezas (junta cardánica y bocina) de las bajada de viento del Alto Horno N° 2 de Ternium Siderar corresponde a un hormigón bajo cemento silicoaluminoso de liga hidráulica. Con la finalidad de identificar los principales mecanismos de desgaste de este material refractario se realizó un estudio post mortem. El mismo incluyó determinación de composición química por FRX y análisis semicuantitativo EDS, análisis microestructural por microscopía óptica y electrónica, determinación de densidad y porosidad aparente, resistencia a la compresión e identificación de fases cristalinas por DRX. El hormigón esta constituido por 50% de alúmina y 40% de sílice y las fases cristalinas principales son: corindón, cristobalita y mullita. Sobre la cara caliente del hormigón se identificaron fisuras y depósitos. Algunos de estos depósitos se encuentran adheridos químicamente al hormigón, son de composiciones diferentes y contenidos variables de álcalis, óxido de cinc, óxido de cromo y óxido de hierro. Estos compuestos ingresan en el sistema de viento cuando se realiza la operación de tiro invertido durante un paro del Alto Horno. Los óxidos alcalinos difunden en el material refractario y reaccionan formando compuestos tales como �-alúmina, aluminato de potasio y kaliofilita generando un importante aumento de volumen por debajo de los 1000ºC, provocando fisuras y desintegración del material a partir de su microestructura. En los bordes de los granos de silicato de aluminio se identificaron fisuras y micro fisuras radiales coincidentes con la difusión de óxido de sodio. En cambio, el óxido de potasio tiene mayor grado de penetración, alcanzando el centro de los granos. Las propiedades físicas y mecánicas del hormigón post mortem no presentan degradación respecto del hormigón sin uso. El principal mecanismos de ataque de este revestimiento fue debido a la penetración de los álcalis en el interior del hormigón. Palabras clave: alto horno, conjunto de viento, hormigones sílico-aluminosos, mecanismos de degradación 1. INTRODUCCIÓN Para la construcción de las juntas cardánicas de altos hornos, la práctica convencional es utilizar hormigones refractarios de liga hidráulica [1]. Con un adecuado curado, estos hormigones refractarios desarrollan resistencia suficiente para resistir abrasión en caliente y ataque químico. El Alto Horno Nº2 de Ternium Siderar opera a una temperatura de aire caliente de 1150ºC aproximadamente y los 26 conjuntos de vientos (juntas cardánicas, codos y bocinas) se encuentran revestidos con un hormigón refractario bajo cemento con tenor de alúmina mayor al 50%. Durante un paro de horno, se desmontó la junta cardánica Nº17 correspondiente a la posición Nº26. Con la finalidad de identificar los principales mecanismos de desgaste del hormigón refractario se realizó un estudio post mortem. El mismo incluyó determinación de composición química por FRX y análisis semicuantitativo EDS, análisis microestructural por microscopía óptica y electrónica, determinación de densidad y porosidad aparente, resistencia a la compresión e identificación de fases cristalinas por DRX.


204

2. MUESTRAS Se estudiaron muestras pertenecientes a diferentes zonas de la junta cardánica: extremo inferior y extremo superior. En la figura 1 se presenta el aspecto del revestimiento refractario, donde se indican las diferentes muestras extraídas

Figura 1. Vista de la junta cardánica superior. Figure 1. General view of the tuyere stock: upper and lower part.

Del extremo inferior de la junta cardánica, se extrajeron tres muestras (figura 2):

I. depósito de coloración rojiza II. hormigón refractario frágil III. muestra con el espesor completo desde la cara caliente a la cara fría

(I) Depósito de material sobre la cara

caliente del hormigón (II) Hormigón refractario frágil –

cara caliente (III) Espesor completo de

hormigón refractario

Figura 2. Aspecto de las diferentes muestras extraídas del extremo inferior de la junta cardánica. Figure 2. View of the different samples taken from the lower part of the tuyere stack.

Extremo inferior

Extremo superior

Cara fríaCara caliente


205

En la figura 3 se presenta el aspecto de la muestra de hormigón post mortem perteneciente al extremo superior de la junta cardánica. Sobre la cara caliente se observa un depósito de material de aproximadamente de 5 mm de espesor, el cual se desgrana con la mano.

Figura 3. Aspecto del espesor del hormigón del extremo superior de la junta. Figure 3. View of the post-mortem sample of the castable from the upper part of the tuyere stock.

3. RESULTADOS * Junta cardánica – extremo inferior. En las tablas 1, 2 y 3 se presenta la composición química determinada mediante análisis semi-cuantitativo EDS y fluorescencia de rayos X de las diferentes muestras pertenecientes al extremo inferior de la junta cardánica.

Na2O (%)

MgO (%)

Al2O3 (%)

SiO2 (%)

S (%)

Cl2O (%)

K2O (%)

CaO (%)

MnO (%)

FeO (%)

ZnO (%) Depósito

de material 25,4 3,7 12,5 11,0 0,4 0,4 7,0 2,3 0,6 19,7 17,0

Tabla 1. Composición química determinada mediante análisis semi-cuantitativo EDS del depósito de material (I)

encontrado en el extremo inferior de la junta cardánica. Table 1. Chemical composition determined by EDS analyses of a deposit of material (I) found on the hot face of

the lower part.

Tipo de análisis Zona Na2O

(%) MgO (%)

Al2O3 (%)

SiO2 (%)

K2O (%)

CaO (%)

FeO (%)

ZnO (%)

TiO2 (%)

Cara fría 1,6 1,3 69,5 19,9 2,8 3,1 1,0 - 1,0 EDS Cara caliente 20,2 2,8 24,8 25,6 11,4 2,7 5,9 5,5 1,0 FRX Hormigón 0,6 0,1 50,7 41,2 1,1 3,2 1,3 - 1,2

*Ventanas de 3 mm sobre la superficie de la muestra Tabla 2. Composición química del hormigón refractario frágil (II) – extremo inferior

Table 2. Chemical composition of the disintegrated castable (II) found in the lower part of the tuyere stock.

Depósito

Cara caliente


206

Muestra Al2O3 (%)

MgO (%)

SiO2 (%)

CaO (%)

Fe2O3 (%)

K2O (%)

Na2O (%)

TiO2 (%)

Cara fría 58,4 0,2 33,7 4,8 0,8 0,1 0,2 1,2 Cara caliente 57,0 0,2 35,7 4,5 0,9 0,2 0,2 1,2

Tabla 3. Composición química determinada mediante FRX del hormigón refractario (III) de la punta- junta superior.

Table 3. Chemical composition determined by XRF of the castable (III) of tuyere stock lower part. Las fases cristalinas identificadas en la muestra identificada como hormigón (III) fueron:

� Óxido de aluminio (Corindón) – Al2O3 � Óxido de silicio (Cristobalita) – SiO2 � Silicato de aluminio (Mulita) – 3Al2O3.2SiO2 � Silicoaluminato de calcio (Anortita) – CaO.Al2O3.2SiO2

Sobra la muestra de hormigón refractario frágil se realizó microscopía óptica, electrónica y análisis EDS. Se observaron grietas intergranulares tal como se muestra en la figura 4. En el borde expuesto de la muestra se identificaron granos de silicato de aluminio con presencia de segundas fases metálicas (silicio en forma esférica y titanio) y otros granos con presencia de álcalis (figura 5, tabla 4).

Figura 4. Vista general de la cara caliente del hormigón del extremo inferior de la junta cardánica, donde se observan grietas intergranulares.

Figure 4. General view of the castable hot face in the lower part of the tuyere stock, where there are intergranular cracks.

Tipo de análisis Na2O (%) Al2O3 (%) SiO2 (%) K2O (%) TiO2 (%) 1 Vent. 1 mm - 43,8 54,7 - 1,5 2 Vent. 300µm 1,7 40,9 49,1 7,5 0,9 3 Vent. 300µm 2,3 37,9 48,3 10,4 1,2

Tabla 4. Análisis EDS sobre diferentes granos de silicato de aluminio.

Table 4. EDS analyses of different silico-aluminates grains. La matriz del hormigón corresponde a un silicato de aluminio con sodio, potasio y trazas de hierro y zinc. En la misma se identificaron fases correspondientes a un aluminato de sodio y cinc, y cristales de silicato de aluminio ricos en álcalis (figura 5, tabla 5).

1


207

Na2O (%)

MgO (%)

Al2O3 (%)

SiO2 (%)

K2O (%)

CaO (%)

FeO (%)

ZnO (%)

TiO2 (%)

M1 13,3 - 36,4 30,9 10,0 - 4,5 4,3 0,6 Matriz M2 13,9 0,4 45,8 27,4 5,5 1,7 1,8 3,5 -

Fases 20,2 2,4 50,9 6,3 2,7 - 5,2 12,4 - Cristales 10,9 1,1 32,8 35,5 12,4 - 3,1 4,2 -

Tabla 5. Análisis EDS de la matriz del hormigón en el borde expuesto.

Table 5. EDS analyses of the castable matrix on the hot face.

Figura 5. Detalle de los granos de silicato de aluminio y de la matriz en el borde expuesto. Figure 5. Silico-aluminates grains and the matrix in the hot face.

Además de las fisuras intergranulares, se observaron fisuras y microfisuras radiales en los bordes de grano de los agregados de silicato de aluminio, tal como se observa en la figura 6. Estas microfisuras tienen longitudes variables en función del tamaño de grano y dependen de la difusión de álcalis. Sobre el borde de los grano, en forma coincidente con la distribución de las microfisuras, se observan dos coloraciones: una franja oscura correspondiente a la difusión de sodio principalmente y una franja clara correspondiente a la difusión de potasio. En la figura 7 se presenta en detalle un borde de grano y la distribución de elementos, y en la tabla 6, los análisis EDS correspondientes.

Figura 6. Aspecto de los bordes de grano de los agregados de silicato de aluminio: fisuras radiales. Figure 6. Grain boundaries of the silicoaluminates aggregates, with presence of radial cracks.

2

3

M1

M1


208

SEM x500

Mapeo de Al Mapeo de Na Mapeo de K

Mapeo de Si Mapeo de Ca Mapeos de Na-K

Figura 7. Distribución de elementos en el borde de un grano de silicato de aluminio.

Figure 7. Element distribution on the grain boundary of a silicoaluminate grain.

Na2O(%)

Al2O3 (%)

SiO2 (%)

K2O (%)

CaO (%)

FeO (%)

TiO2 (%)

Matriz (M3) 5,1 62,7 15,3 4,1 6,5 2,4 3,9 B1 14,5 35,6 40,4 5,1 2,0 1,1 1,2 B2 14,7 37,4 40,9 4,7 1,5 - 0,9 B3 2,0 38,5 46,7 11,1 0,4 - 1,4 B4 1,8 38,6 46,4 11,5 0,2 - 1,5 B5 2,4 41,4 50,0 4,3 0,3 - 1,7 B6 2,4 42,6 50,5 3,1 0,4 - 1,1

Bode de

grano

B7 1,7 43,1 53,5 0,4 0,2 - 1,2

Tabla 6. Análisis EDS en el borde de un grano de silicato de aluminio. Table 6. EDS analyses on the grain boundary of a silicoaluminate grain.

En la figura 8 se presenta otra zona del borde expuesto del hormigón refractario donde se observan los granos con microfisuras radiales (tabla 7). En la figura 9 se muestra en detalle un grano esférico de silicato de aluminio con microfisuras entre 35 y 30 �m de longitud y difusión de potasio hasta el centro del mismo (tabla 8). En general, las microfisuras radiales coinciden con el espesor en el cual difundió el sodio.

B1 M3 B2B3B4

B5

B6


209

Figura 8. Aspecto de otra zona del hormigón con grano con fisuras radiales. Figure 8. General view of another zone of the castable with grains with radial cracks.

Tipo de análisis Na2O (%) Al2O3 (%) SiO2 (%) K2O (%) TiO2 (%) Centro – 4 Vent,100µm 2,2 41,6 51,1 3,7 1,1 Borde – 5 Vent,10µm 14,5 35,2 42,5 3,7 0,8

Tabla 7. Análisis EDS en diferentes zonas de un grano de silicato de aluminio (fig. 7).

Table 7. EDS analyses in different zones of a silicoaluminate grain (fig. 7).

Tipo de análisis Na2O (%) Al2O3 (%) SiO2 (%) K2O (%) CaO (%) TiO2 (%)Centro – 6 Vent,50 µm 5,1 38,7 46,5 7,2 1,0 1,4 Borde – 7 Vent,30µm 13,6 35,6 41,7 4,4 3,5 1,2

Tabla 8. Análisis EDS en diferentes zonas de un grano de silicato de aluminio (fig. 8).

Table 8. EDS analyses in different zones of a silicoaluminate grain (fig. 8).

SEM x480 Mapeo de Si Mapeo de Ca

Mapeo de Al Mapeo de Na Mapeo de K

Figura 9. Distribución de elementos en un grano de silicato de aluminio.

Figure 9. Elements distribution in a silicoaluminate grain.

4 5

6 7


210

En la tabla 9 se presentan los análisis EDS de la matriz a diferentes distancias de la cara caliente, donde se observa una disminución del contenido de álcalis hacia el interior del hormigón y el sodio desaparece a los 4 mm aproximadamente del borde expuesto.

Matriz Tipo de análisis Na2O (%) Al2O3 (%) SiO2 (%) K2O (%) CaO (%) TiO2 (%)a 1,5 mm Vent,100µm 8,0 58,0 25,5 3,3 5,2 0,5 a 3 mm Vent,100µm 3,0 57,0 28,0 0,9 9,5 1 a 3,5mm Vent,100µm 2,4 56,0 33,0 0,4 8,5 0,5 a 4 mm Vent,100µm - 73,0 20,5 0,5 5,1 -

Tabla 9. Análisis EDS de la matriz a diferentes distancias de la cara caliente. Table 9. EDS analyses of the matrix at different distances from the hot face.

En la tabla 10 se presentan los análisis EDS en los bordes y centros de los granos de silicato de aluminio a diferentes distancias de la cara caliente. A 4 mm se detectaron granos de 350 �m atacados por álcalis tanto en el centro como en el borde de grano; en cambio, granos de 1,2 mm presentaron ataque solo de sus bordes. A 6 mm de la cara caliente, se identificó ataque por difusión de potasio a través de los bordes de los granos de silicato de aluminio. Finalmente, a 9 mm también se identificaron granos de silicato de aluminio con sus bordes atacados. En la figura 10 se presenta el aspecto de la microestructura y la distribución de elementos a 10 mm de la cara caliente.

Zona Tipo de análisis Na2O (%) Al2O3 (%) SiO2 (%) K2O (%) CaO(%) TiO2 (%)centro Vent,50µm 9,7 36,0 44,0 6,7 2,0 1,0 borde Vent,10µm 13,3 36,0 41,0 3,3 3,5 1,0 centro Vent,200µm - 43,5 53,0 - - 1,5

A 4 mm

borde Vent,100µm - 38 49,0 10,2 - 1,3 centro Vent,50µm - 42,8 55,0 - - 1,5 A 6 mm borde Vent,50µm - 39,6 50,0 8,3 - 1,3

A 9 mm borde Vent,50µm 2,8 41,0 49,9 4,1 - 1,3

Tabla 10. Análisis EDS en granos de silicato de aluminio a diferentes distancias de la cara caliente. Table 10. EDS analyses of silcoaluminates grains at different distances from the hot face.


211

SEM X400 Mapeo de Si Mapeo de Ca

Mapeo de Al-K Mapeo de K-Na Mapeo Al-Na

Figura 10. Distribución de fases y elementos a 10 mm del borde expuesto.

Figure 10. Phase and element distribution at 10 mm from the hot face.

En la tabla 11 se presentan los resultados de densidad y porosidad aparente de la cara caliente y de la cara fría del hormigón perteneciente a la extremo inferior de la junta cardánica.

Muestra Porosidad aparente (%) Densidad (g/cm3) Cara caliente 22,5 2,17

Cara fría 22,5 2,16

Tabla 11. Propiedades físicas del hormigón refractario del extremo inferior de la junta superior. Table 11. Physical properties of the refractory castable from the lower part f the tuyere stock.

* Junta cardánica – extremo superior. En las tablas 12 y 13 se presentan la composición química del hormigón determinada mediante análisis semi-cuantitativo EDS sobre la superficie de la cara fría y de la cara caliente, y mediante fluorescencia de rayos X, respectivamente.

Na2O (%)

MgO (%)

Al2O3 (%)

SiO2 (%)

K2O (%)

CaO (%)

FeO (%)

ZnO (%)

TiO2 (%)

Cara fría 3,4 3,5 38,4 31,4 1,2 11,9 8,3 2,2 1,0 Cara caliente 10,2 10,1 23,3 30,5 2,6 7,3 16,2 - -

Tabla 12. Composición química determinada mediante análisis semi-cuantitativo EDS del hormigón

perteneciente al extremo superior de la junta. Table 12. Chemical composition determined by EDS analyses of the post-mortem castable from the upper part f

the tuyere stock.


212

Zona MgO (%)

Al2O3 (%)

SiO2 (%)

CaO (%)

Fe2O3 (%)

K2O (%)

Na2O (%)

TiO2 (%)

Depósito 0,2 42,1 33,5 3,9 1,2 10,7 6,2 1,0 Cara caliente 0,1 54,0 37,2 3,7 0,9 1,6 0,7 1,2 Interior 0,2 52,4 40,7 3,5 1,0 0,1 0,2 1,2 Cara fría - 55,3 37,0 4,3 0,9 0,5 0,3 1,2

Tabla 13. Composición química determinada mediante FRX del hormigón refractario perteneciente al extremo

superior de la junta. Table 13. Chemical composition determined by XRF of different zones of the post mortem castable from the

upper part of the tuyere stock. En la tabla 14 se presentan las propiedades físicas y mecánicas en tres zonas del espesor del hormigón.

Muestra Porosidad aparente (%)

Densidad (g/cm3)

Resistencia a la compresión en frío (MPa)

Cara caliente 21,1 2,20 - Zona intermedia 19,5 2,23 - Cara fría 17,5 2,25 39

Tabla 14. Propiedades físicas y mecánicas del hormigón refractario perteneciente al extremo superior. Table 14. Physical and mechanical properties of the castable from the upper part of the tuyere stock.

4. DISCUSIÓN Existen varios elementos, tales como los álcalis, zinc, plomo y titanio, que pueden causar graves perturbaciones en el proceso del alto horno y daños graves al revestimiento del horno. Estos elementos, a veces se introducen en el alto horno como componentes menores del mineral y del coque y, como un componente de los materiales reciclados utilizados en la planta de sinter [1]. La temperatura cumple un rol importante dentro de los mecanismos de desgaste de los revestimientos refractarios. La cinética de las reacciones químicas es mayor si la temperatura es mayor. El potasio y sus compuestos son los principales agentes de destrucción del refractario del alto horno. El potasio, en su flujo y reflujo, se introduce en forma volátil en los poros y juntas del revestimiento, condensándose y reaccionando a partir de las diferentes temperaturas de reacción con la alúmina, sílice o carbono del refractario [2]. En la figura 11 se presenta la evolución de la composición química del hormigón refractario del extremo inferior de la junta cardánica en estudio. Se observa penetración de álcalis en todo espesor, llegando a un máximo de 15% sobre la cara caliente.

0 2 4 6 8 10 120

5

10

30

40

50

60

Na2O Al2O SiO2

K2O CaO TiO2

FeO

Óxi

do (%

)

Distancia desde la cara caliente (mm)

Figura 11. Evolución de la composición del hormigón del extremo inferior de la junta. Figure 11. Evolution of the castable chemical composition – lower part.


213

Sobre la cara caliente del hormigón se identificaron depósitos, algunos adheridos químicamente al mismo, de composiciones diferentes y contenidos variables de álcalis, óxido de cinc y óxido de hierro (tabla 15). Estos compuestos ingresan en el sistema de viento cuando se realiza la operación de tiro invertido durante un paro del Alto Horno.

Zona Álcalis (%)

Al2O3 (%)

SiO2 (%)

CaO (%)

MgO (%)

ZnO (%)

FeO (%)

Exfoliación – extremo inferior 32,4 12,5 11,0 2,3 3,7 17,0 19,7 Depósito en la cara caliente del hormigón desgranado 32,6 24,8 25,6 2,7 2,8 5,5 5,9

Depósito en el extremo superior 12,8 23,3 30,5 7,3 10,1 - 16,2

Tabla 15. Análisis EDS en diferentes zonas de la cara caliente del hormigón – junta inferior. Table 15. EDS analyses in different zones of the castable hot face corresponding to the lower part.

La energía libre de formación de los óxidos de potasio, zinc y sodio está por debajo de la curva del Fe3O4 (figura 12). En condiciones de alta temperatura y atmósfera fuertemente reductora, en la zona de toberas, estos son reducidos y se volatilizan inmediatamente porque la temperatura de vaporización del potasio, sodio y cinc son respectivamente: 760ºC, 880ºC y 910 ºC [3].

Figura 12. Energía libre de formación de óxidos en función de la temperatura [3]. Figure 12. Free energy of oxide formation in function of the temperature [3].

Las reacciones básicas en este proceso son las siguientes:

Reacción química Temperatura de formación (�Gº=0; PCO=1 atm) KCOOKC 22 �� 815ºC NaCOONaC 22 �� 1020ºC ZnCOZnOC �� 1030ºC


214

Estos elementos alcalinos y el cinc penetran en el material refractario, se oxidan y depositan C. El óxido de cinc tiene una función secundaria porque una vez que se oxidó dentro del material y se depositó C, produce un aumento de volumen, generando tensiones internas pero sin reaccionar con el material refractario [1, 3]. En cambio, los óxidos alcalinos reaccionan con el material refractario formando diferentes compuestos de acuerdo al tipo de refractario, generando un importante aumento de volumen por debajo de los 1000ºC, provocando la expansión del revestimiento, fisuras y desintegración del material a partir de su microestructura [3]. En materiales de mullita se presenta la formación de fases como la kaliofilita y el aluminato de potasio que producen diferentes grados de expansión:

COKOAlSiOOAlOKCOSiOOAlK 4).(2)2..(32.36 32322322232 �� Kaliofilita Aluminato de potasio

Dilatación teórica: 6% 20% Es de destacar que el bajo punto de fusión de los compuestos sólidos formados, puede dar lugar a su fusión y desprendimiento cuando, por alguna causa, la cara caliente alcanza temperaturas superiores a la fusión [4]. CONCLUSIONES El desgaste del material refractario perteneciente a la junta cardánica se asocia a la interacción del revestimiento con los gases provenientes del alto horno. Los gases atacaron los granos de silicato de aluminio y la matriz del hormigón por la acción álcalis, cinc y penetración de hierro, compuestos que ingresan en el sistema de viento cuando se realiza la operación de tiro invertido durante un paro de horno. Además se identificaron fisuras radiales en granos de silicato de aluminio asociadas a la difusión de sodio en los bordes de grano y potasio en el centro de los mismos. Las propiedades físicas y mecánicas del hormigón post mortem no presentan degradación respecto del hormigón sin uso. El principal mecanismos de ataque de este revestimiento fue debido a la penetración de los álcalis en el interior del hormigón. BIBLIOGRAFÍA [1] Blast furnace Ironmaking. Volume One. Principles and Designs, (1978), McMaster University, Hamilton, Onterio, Canada, June 1978, Chapter Five, pp 1. [2] van Laar, J., Tijhuis, G., Spreij, M. y Stokman, R., (1994), Blast furnace lining life – A quantitative analysis of lining/cooling systems, 1994 Ironmaking Conference Proceedings, pp. 417-426. [3] Godoy E., et alli, (1981), Ensaio para avaliacao do ataque por vapor alcalino em refratários para injecao em alto forno, Metalurgia –ABM, Vol. 37, Nº282. [4] de Lorenzo Ferrera, G. y Egea Molina, F., Causas de desgaste del refractario del horno alto y técnicas de reparación en caliente.

21- EVALUATION OF THE WEAR MECHANISMS OF ... IAS Ironmaking Conference, 2009, Campana, Buenos Aires, Argentina EVALUATION OF THE WEAR MECHANISMS OF SILICO-ALUMINA CASTABLES UNDER THE

Documents