Volumen II - SAM

Congreso SAM/CONAMET 2009 Buenos Aires, 19 al 23 de Octubre de 2009
RESUMEN
FASES FORMADAS EN UN HORMIGÓN ALUMINOSO
UTILIZADO EN FUNDICIÓN DE HIERRO
- Sistema SiO2-Al2O3-CaO -
Alberto Scian (1) , Esteban Aglietti (1) , Claudia Campos (2) y Liliana Zamboni (2)
(1) CETMIC. Camino Centenario y 506 (01897)- Universidad Nacional de la Plata, Argentina.
(2) DEYTEMA - Facultad Regional San Nicolás
Universidad Tecnológica Nacional
Colón 332 (B2900LWH) San Nicolás, Argentina.
E-mail (autor de contacto): zamboni@siderurgia.org.ar
Los materiales cerámicos sufren transformaciones cuando son sometidos a temperaturas. En una primera
etapa tenemos el proceso de sinterización y a medida que la temperatura aumenta, la energía recibida por el
material promueve diversas reacciones/transformaciones que se manifiestan en la aparición de nuevas fases
cristalográficas. En los cerámicos refractarios, este efecto es mucho más evidente, ya sea por las
condiciones de mayores ∆T, como por las escorias que lo rodean.
Poder determinar cuales son las fases presentes en un material luego de haber estado sometido a
condiciones de operación, implica entrar en la historia del mismo y entender las causas de su degradación,
permitiendo tomar medidas para contrarrestar estos efectos.
Las fases encontradas, que no estaban en el material virgen, nos cuentan su historia. Es posible determinar
las temperaturas máximas alcanzadas y que contactos tuvo durante su vida útil.
La simple observación microscópica nos puede dar mucha información, pero solamente es confiable si se
combina esta técnica con los análisis químicos y el análisis sobre diagramas de fases para cerámicos. La
utilización de las distintas técnicas asociadas es el único mecanismo que permite la identificación certera.
En este caso hemos trabajado sobre un hormigón aluminoso que ha sido utilizado en una fundición de
hierro. En contacto con las escorias – especialmente con el CaO - se forman fases de menores puntos de
fusión, que pueden afectar los mecanismos de degradación. La identificación de estas fases se ha hecho
mediante las observaciones óptica y electrónica, los análisis puntuales semi cuantitativos EDS, análisis
sobre diagramas de equilibrio de fases y como complemento se recurrió a las difracciones de rayos X. Las
fotografías mostradas son de gran utilidad y podrán ser tomadas como parámetros en futuras
identificaciones comprendidas en el sistema SiO2-Al2O3-CaO.
Palabras clave: Hormigón Aluminoso; Refractarios para Fundición; Sistema SiO2-Al2O3-CaO; Fases
Cristalográficas.
1. INTRODUCCIÓN
La identificación de fases cristalográficas, es una tarea indispensable si se pretende conocer las causas del
deterioro, de un material refractario que ha estado sometido severas condiciones de proceso, tales como altas
temperaturas, contacto con fases fundidas (escorias), gases, etc. El ataque que sufren los refractarios es el
resultado de fenómenos complejos en los que intervienen aspectos termodinámicos (condiciones de
equilibrio) y aspectos cinéticos.
La microscopía puede brindar gran información para el observador muy experimentado, pero siempre es
necesario completar el diagnóstico con el auxilio de otras técnicas como los análisis puntuales
semicuantitativos EDS, las difracciones de RX y el estudio sobre diagramas de equilibrio.
Ha disminuido la frecuencia en el uso los diagramas de equilibrio, consecuentemente cada vez son menos
los individuos capacitados para hacer una buena identificación de fases. [1]
En este caso hemos trabajado sobre un hormigón con un contenido de alúmina >70%, el que ha sido utilizado
en una fundición. Dado que durante su utilización se han fundido gran variedad de aleaciones, lo que implica
diversas composiciones de las agresivas escorias, no es posible hacer el análisis de composiciones
interfaciales. Por esto, nos limitaremos a la identificación de las fases encontradas en la interfaz, con la
utilización combinada de los diferentes métodos mencionados.
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