PROCEDIMIENTO PARA LA FABRICACIÓN DE UN PRODUCTO CERÁMICO REFRACTARIO.

Procedimiento para la fabricación de un producto cerámico, que es refractario cuando se utiliza de acuerdo con las disposiciones como material de revestimiento o producto funcional de un dispositivo para el alojamiento,

el tratamiento y/o el paso de una masa fundida de acero, de una masa fundida que no es de hierro, de una masa fundida de vidrio o de una masa fundida de roca, con las etapas siguientes: a) preparación de un relleno cerámico a partir de varios componentes de relleno, b) elección y ajuste de por lo menos un componente de relleno de tal manera que este componente de relleno, tras un procesamiento del relleno para obtener el producto, forme en el producto un componente, el cual en caso de contacto conforme a la utilización de la masa fundida con el producto será liberado por el producto a la masa fundida, y c) la proporción de este componente en la masa fundida aumenta y las divergencias entre un análisis real y un análisis teórico de la masa fundida retirada del dispositivo, con respecto por lo menos a este componente de la masa fundida, son menores que en la masa fundida suministrada al dispositivo o tratada anteriormente en el dispositivo.

Productos, en particular masas y piezas preformadas, que durante la utilización de acuerdo con las disposiciones presentan propiedades refractarias, se utilizan en particular en dispositivos para el alojamiento, el tratamiento y/o el paso a través masas fundidas. Las masas fundidas de este tipo pueden ser masas fundidas de acero (masas fundidas de hierro), masas fundidas que no son de hierro (como masas fundidas de cobre) aunque también masas fundidas de vidrio o masas fundidas de roca, presentando estas masas fundidas, usualmente, temperaturas comprendidas entre 1.000 ºC y 2.000 ºC.

El concepto de “refractario” significa al mismo tiempo que los productos presentan, a lo largo de un período de tiempo técnicamente relevante, un tiempo de resistencia técnicamente suficiente frente a la masa fundida.

De manera correspondiente se concentran las exigencias impuestas al material refractario al fuego, con el cual son revestidos los dispositivos (unidades) correspondientes tales como crisoles o cubetas de fusión, en una gran resistencia a la temperatura, una larga duración así como diferentes propiedades mecánicas, por ejemplo el módulo de elasticidad. Esto es válido, análogamente, para material refractario, el cual se utiliza como los denominados productos funcionales. Los productos funcionales son productos cerámicos refractarios los cuales, además de las propiedades mencionadas, cumplen otras tareas. A ellos pertenecen: productos paras el transporte y para el paso de una masa fundida (tales como tubos, canales), productos para la regulación/control de una corriente de masa fundida (tales como placas correderas, tapones de obturación, diques de artesa de colada), productos los cuales ofrecen una protección contra impacto (tales como placas de desviación, protectores antichoque) o productos para el paso a través de medios de tratamiento (como dispositivos de circulación de gas).

Con frecuencia, un buen comportamiento frente a la corrosión, una elevada resistencia al cambio de temperatura o una buena protección contra la oxidación juegan un papel esencial para los productos de este tipo.

En combinación con óxidos refractarios (tales como MgO o Al2O3) se puede, mediante adición de carbono (C), mejorar la resistencia frente a la corrosión de productos refractarios con respecto a escorias de procesamiento (en especial escorias metalúrgicas). Mediante la adición de aditivos que inhiben la oxidación (los denominados antioxidantes) en el material refractario al fuego se puede reducir la tendencia a la oxidación del carbono.

Como se ha explicado en relación con el comportamiento frente a la corrosión, se concentra el desarrollo de nuevos materiales refractarios sobre todo en la mejora de la durabilidad de los productos.

Esto es válido tanto para masas monolíticas y para piezas formadas, y ello no solo para productos de este tipo, los cuales sirven como revestimiento de paredes, fondos y techos de recipientes de fusión correspondientes, sino también para los productos funcionales mencionados.

El documento EP 1 541 259 A1 y el EP 0 472 350 A1 contienen cada uno la propuesta de proteger CaO en un producto refractario, en primer lugar mediante una superficie de carbonato temporal frente a la hidratación. Tras una descomposición condicionada térmicamente del carbonato de calcio en CaO y CO2 el CaO, que vuelve a estar libre del material refractario, debe reaccionar con el Al2O (una contaminación indeseada) de una masa fundida de metal para dar aluminatos de calcio poco fusibles y formar una película lubricante sobre el lado interior de los productos refractarios al fuego, el cual puede ser lavado a continuación fácilmente por la masa fundida de metal que circula por delante.

La invención se libera de estos perfiles que están atascados desde hace décadas. La idea central de la invención es estructurar productos refractarios del tipo mencionado de tal manera que los productos se puedan utilizar de manera activa en el correspondiente proceso de procedimiento. El material refractario se convierte en un componente de la técnica del procedimiento. Con la ayuda del material refractario se pueden ajustar u optimizar la calidad y las propiedades de la masa fundida así como la calidad y las propiedades del objeto fabricado a partir de la masa fundida. El recipiente de fusión/tratamiento (denominado dispositivo a continuación) se convierte, gracias al papel activo del producto refractario, en una especie de reactor para el ajuste de la masa fundida y de los objetos fabricados a partir de ella.

Como se explica a continuación con detalle, se puede utilizar el producto refractario según la invención, con la adaptación correspondiente, por ejemplo como distribuidor para la introducción de metales de aleación en una masa fundida de metal o como compañero de reacción en una masa fundida de vidrio, para modificar la masa fundida correspondiente de manera selectiva (de forma deseada) en cuanto a su composición y, en su caso, en cuanto a sus propiedades.

El material refractario debe conservar las funciones que ha tenido hasta ahora, por ejemplo como material de revestimiento en recipientes de fusión correspondientes; al material refractario se le asignan sin embargo además tareas completamente nuevas.

En una cuchara de acero, la cual debe ser revestida con productos refractarios, debe tratarse metalúrgicamente una masa fundida de acero. El “análisis real” de la masa fundida de acero que se encuentra en el dispositivo difiere del “análisis teórico”. Por ejemplo, los contenidos de los componentes de aleación Co (cobalto), Mn (manganeso) y/o Ce (cerio) son demasiado pequeños en la masa fundida.

Según el estado de la técnica, el suministro de estos metales de aleación que faltan tiene lugar, por ejemplo, a través de los denominados alambres de aleación, como se describen en el documento DE 29 48 636 A1. La fabricación de estos alambres de aleación es costosa. La introducción de los alambres en la masa fundida representa una etapa adicional del procedimiento. Con la ayuda de un alambre se pueden introducir los componentes de aleación que faltan únicamente en unos lugares concretos en la masa fundida. Correspondientemente compleja es la necesaria distribución posterior en la masa fundida (en el baño de fusión).

Otro procedimiento conocido consiste en lanzar los componentes de aleación que faltan en forma de polvo sobre el baño de fusión. En este caso, aparece el problema de que una gran parte se queda colgada en la escoria, la cual cubre la masa fundida. No es posible una dosificación y distribución homogénea en la masa fundida.

La invención prescinde de una intervención separada en el proceso del procesamiento en marcha. Los componentes que faltan de la masa fundida se pueden proporcionar, según la invención, desde el material refractario (que de todos modos es necesario es está presente). Se modifica la composición química original de la masa fundida.

Al mismo tiempo, tiene lugar una adaptación específica del material refractario del producto al caso de utilización correspondiente. El “caso de utilización” puede referirse a una única masa fundida concreta en un dispositivo concreto. El caso de utilización puede afectar, sin embargo, también a condiciones de contorno y propiedades típicas de masas fundidas determinadas en dispositivos correspondientes. El producto puede ser adaptado correspondientemente de tal manera que se tengan en cuenta, en su totalidad o de forma parcial, variaciones en los componentes y en las cantidades de los componentes de la masa fundida.

En esta medida, la invención se refiere en su forma de realización más general a un procedimiento para la fabricación de un producto cerámico según la reivindicación 1 ó 2.

La invención se aplica en la fabricación del producto refractario y ello teniendo en cuenta las propiedades y la composición de la masa fundida, con la cual entra en contacto el producto durante la utilización.

En el relleno se añade, de manera selectiva, un componente de relleno que forma un componente en el producto refractario, el cual durante la utilización (en contacto con la masa fundida) es liberado desde el producto a la masa fundida, para aumentar la proporción de este componente en la masa fundida.

Al mismo tiempo, el material refractario se puede utilizar proporcionalmente. El desgaste del producto es ajustado, de manera específica a la utilización, de tal manera que durante una... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la fabricación de un producto cerámico, que es refractario cuando se utiliza de acuerdo con las disposiciones como material de revestimiento o producto funcional de un dispositivo para el alojamiento, el tratamiento y/o el paso de una masa fundida de acero, de una masa fundida que no es de hierro, de una masa fundida de vidrio o de una masa fundida de roca, con las etapas siguientes:

a) preparación de un relleno cerámico a partir de varios componentes de relleno,

b) elección y ajuste de por lo menos un componente de relleno de tal manera que este componente de relleno, tras un procesamiento del relleno para obtener el producto, forme en el producto un componente, el cual en caso de contacto conforme a la utilización de la masa fundida con el producto será liberado por el producto a la masa fundida, y

c) la proporción de este componente en la masa fundida aumenta y las divergencias entre un análisis real y un análisis teórico de la masa fundida retirada del dispositivo, con respecto por lo menos a este componente de la masa fundida, son menores que en la masa fundida suministrada al dispositivo o tratada anteriormente en el dispositivo.

2. Procedimiento para la fabricación de un producto cerámico, que es refractario cuando se utiliza de acuerdo con las disposiciones como material de revestimiento o producto funcional de un dispositivo para el alojamiento, el tratamiento y/o el paso de una masa fundida de acero, de una masa fundida que no es de hierro, de una masa fundida de vidrio o de una masa fundida de roca, con las etapas siguientes:

a) preparación de un relleno cerámico de varios componentes de relleno,

b) elección y ajuste de por lo menos un componente de relleno de tal manera que este componente de relleno, tras un procesamiento del relleno para obtener el producto, forme en el producto un componente, el cual en caso de contacto conforme a la utilización de la masa fundida con el producto entra en una reacción química con la masa fundida y crea por lo menos un producto de reacción, el cual será integrado, a continuación, como componente de aleación directamente por la masa fundida, y

c) las divergencias entre un análisis real y un análisis teórico de la masa fundida retirada del dispositivo son, con respecto por lo menos a este componente de aleación, menores que en la masa fundida suministrada al dispositivo o tratada con anterioridad en el dispositivo.