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Volumen II - SAM

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Congreso <strong>SAM</strong>/CONAMET 2009 Buenos Aires, 19 al 23 de Octubre de 2009<br />

CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES CARBONOSOS A UTILIZAR EN CUERPOS<br />

DE ALTOS HORNOS<br />

M. Rimoldi (1) , S. Camelli (1) , A. Vázquez (1) , N. Marsiglia (1) , P. Marinelli (2) y J. Mirabelli (2)<br />

(1) Materiales Refractarios<br />

Instituto Argentino de Siderurgia<br />

Av. Central esq. 19 Oeste (B2900MAD), San Nicolás, Argentina.<br />

(2) Ternium Siderar Planta General Savio<br />

Casilla de correo 801 (2900), San Nicolás, Argentina.<br />

E-mail (autor de contacto): rimoldi@siderurgia.org.ar<br />

RESUMEN<br />

A diferencia de los refractarios cerámicos comunes, los refractarios carbonosos son eléctricamente<br />

conductores y tienen una mayor conductividad térmica y superior resistencia al choque térmico. Entre otras<br />

características, estos materiales refractarios son muy resistentes a los metales fundidos y escorias, y pueden<br />

ser fácilmente mecanizados. La mayor desventaja es que se oxidan a alta temperatura por la acción del<br />

oxígeno, del dióxido de carbono, del vapor de agua, entre otros. No se pueden utilizar bajo condiciones<br />

oxidantes.<br />

El uso de materiales carbonosos y grafíticos en el cuerpo de un alto horno se debe a su alta conductividad<br />

térmica y características adecuadas como medio de transferencia térmica.<br />

Los revestimientos refractarios de la cuba son atacados por agentes agresores líquidos y gaseosos, que<br />

penetran a una velocidad que depende del gradiente de presión y temperatura, y de la permeabilidad del<br />

material refractario. Dos de los principales agentes agresores son el monóxido de carbono y los álcalis.<br />

Las piezas de grafito estudiadas cumplen con los requerimientos químicos, físicos, mecánicos y térmicos<br />

para poder ser utilizadas como revestimiento refractario en el cuerpo de un alto horno.<br />

Estas piezas presentaron resistencia a la desintegración por monóxido de carbono y resistencia al ataque<br />

por álcalis.<br />

Palabras clave: alto horno, grafito, caracterización.<br />

1. INTRODUCCIÓN<br />

A diferencia de los refractarios cerámicos comunes, los refractarios carbonosos son eléctricamente<br />

conductores y tienen mayor conductividad térmica y superior resistencia al choque térmico. Entre otras<br />

características, estos materiales refractarios son muy resistentes a los metales fundidos y escorias, y pueden<br />

ser fácilmente mecanizados. La mayor desventaja es que se oxidan a alta temperatura por la acción del<br />

oxígeno, el dióxido de carbono y el vapor de agua, entre otros. Esto implica que no se pueden utilizar bajo<br />

condiciones oxidantes [1].<br />

La mayor aplicación industrial de los refractarios de carbón es el alto horno, seguido por las celdas catódicas<br />

de reducción de aluminio [1]. El uso de materiales carbonosos y grafíticos en el cuerpo de un alto horno se<br />

debe a su alta conductividad térmica y características adecuadas como medio de transferencia térmica [2].<br />

En este trabajo se presenta, en forma comparativa, la caracterización física, química, mecánica y térmica de<br />

dos calidades de materiales carbonosos utilizados en cubas de altos hornos.<br />

2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL<br />

Se estudiaron piezas de grafito de diferentes orígenes identificadas como A y B.<br />

El carbono fijo presente en las muestras se determinó a través de la diferencia del contenido de cenizas y<br />

volátiles según de las normas ASTM 3174 y 3175, respectivamente. Además, se determinó por<br />

espectrometría de absorción atómica el porcentaje de hierro y álcalis (K y Na) presentes en las cenizas En la<br />

tabla 1 se presentan los resultados obtenidos.<br />

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