En la industria de metales no ferrosos, particularmente en las fundiciones de cobre, hay
una variedad de diferentes procesos y se utilizan varios tipos de hornos. El recubrimiento
interno de todos estos reactores es principalmente de ladrillos de cromo magnesita. Los
mecanismos de desgaste que ocurren dentro de los ladrillos en servicio necesitan ser
comprendidos, en particular en lo que se refiere a nuevos procesos. Esta investigación
es parte del Proyecto Fondef “Nuevo proceso de conversión continua de mata a cobre
blister”, éste se basa en el nuevo principio de flujo de mata de cobre líquido en contracorriente
dispersa en un lecho empacado y aire de soplado enriquecido en oxígeno, junto
con escorificación de los óxidos de fierro con fundentes de cal y sílice. Los fundentes
elegidos forman con los óxidos de fierro una escoria tipo olivina.
Un tipo de ladrillo básico de cromo magnesita (Cr2O3 ∙ MgO) fue sometido a un test
estático (cup test) con el objeto de estudiar la penetración y corrosión que sufre con una
escoria tipo olivina, de composición: 48,4% de FeO, 37,4% de SiO2 y 14,2% de CaO. Se
realizaron doce experimentos a tres temperaturas diferentes: 1290°C, 1330°C y 1370°C. A
cada temperatura fueron analizadas distintas concentraciones de Cu2O en la escoria: 0%,
7%, 13% y 15% en peso.
De los resultados se obtuvo que el aumento de la temperatura y Cu2O en la escoria
producen una disminución en la viscosidad, debilitamiento de los enlaces inter - moleculares
y aumento del trabajo de adhesión en la escoria. Ello conduce a una penetración mayor en
el ladrillo refractario. El porcentaje más alto de penetración fue de un 23,9%, y se observó
en un ladrillo sometido a 1370°C, con un contenido de 15% de Cu2O en la escoria.
El principal componente del ladrillo (MgO) fue disuelto por la escoria. En el área
infiltrada los principales productos observados fueron monticellita (CaMgSiO4) y forsterita
(Mg2SiO4). La cromita fue enriquecida con óxido de Fe y Cu debido al fenómeno de difusión
en fase sólida. Los coeficientes de difusión obtenidos fueron DCu,Cr2O3= 3*10-14 [m2
/s]
y DFe,Cr2O3 = 3*10-15 [m2
/s]. El mecanismo de reacción estudiado es comparable a la
corrosión que sufren los ladrillos con una escoria de tipo fayalítica convencional.
Si bien se observaron varios signos de corrosión en las muestras, en ellas permanecen
numerosas estructuras de picrocromita (espinel que da estabilidad química y mecánica al
ladrillo), lo que indica que el refractario básico analizado tiene una resistencia media a
buena al ataque con escorias olivinas con Cu2O.
Este ladrillo es una buena alternativa para probar en el horno de conversión continua,
sin embargo, la duración de una campaña refractaria depende de factores de materiales,
de proceso y de operación, por lo que se recomienda re evaluar este ladrillo después de
un período prolongado de utilización a escala industrial.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/104881 |
| Date | January 2008 |
| Creators | Ramírez Molina, Carolina Ximena |
| Contributors | Riveros Urzúa, Gabriel, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Departamento de Ingeneiría de Minas, Vallebuona Stagno, Gianna, Cifuentes Seves, Luis |
| Publisher | Universidad de Chile |
| Source Sets | Universidad de Chile |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Tesis |
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