DESOXIDANTES

9l

1. Gener¿rlirlades

La mayoría dc los metalee en estado líquido tienden a absorber gaaes drtoda clase loe cuales escapan al enfriarse la pieza fundida produ-ciendo una poroeidad on la misma que en muchos casos la inutiliza:Para cómbatir esto6 efectos es natural procurar que la absorción de gasesdurante la fusión eea lo máe limitada posible; además, dicho eiectoperj,rdicial puede anula*e añadiendo a los caldoe antes de colar losllamad's vulgarmente desoxidantea aunque esta denominación no sea lamás apropiada. La finalidad de dichoe deeoxidantee es producir unareacción química entre éstos y loe gases, los cuales salen entonces a ]aauperficie volatilizándose o convirtióndose en eecorias. La desoxidaciónademás de combatir la porosidad beneficia la calidad mecánica delmetal en todos los aspectoE.

2. Desoxidantes más importantes

Fósforo: se suele añadir en forma de cobre fosforoso de l0 a 15./o-defósforo, empleántlose coir preferencia para el cobre, Lrroncee y latones.

silicio: se emplea en muchos casos para Ia desoxidación del cobre enforma de cobre silicioso.

Magnesio: se cmplea preferenternente para ra desoxidación del níqucr ysus aleaciones, especialmente lae de cobre, níquel y zinc y en ulg,rrro.casos para el cobre.

Manganeso: En forma de cupromanganeso, zinc-manganeao, aluminio-manganeso, etc., se emplea principalmente para el latón y otras alea_ciores cobrizas. Al mismo tiempo de desoxidar aumenta la resistenciacontra el fuego de las aleaciones.

Yarios: otros desoxidantes son el berilio, utilizado para er cobre, elaluminio y todos aquellos que al reducir Ios óxidos sorubree formarróxidos gue por su bajo peso específico eubeu a la superficie del caldo.Un perfecto deaoxidante debe ser tal que:

a) El óxido formado por el mismo no eea eolublc en el metal.b) T."Sl -ul peso específico menor que el mr:tal líquido

desoxid¿do.

c) Sea soluble como tal en el metal para que eu acción químicasea e6caz.

d) Los re¡toe de metal desoxidante guo gueden aleadoe aldeso¡idado no conetituyan materiai perjudicialee para laalear:ién.

-

DESOXIDANTES

9l

El más popular de los desoxidantes es el fósforo gue se emplca para elcobre, bronce y latón; para el primero e¡r los casos en que la conilncti-bilidad eléctrica no.sea el principal factor. Para loe latones su ca¡rtidaddebc ser reducida ya que un contenido de fóeforo euperior al 0,1 o/o

perjudica la calidad mecánic¡.

El manganeso cn forma de cupromanganeso ¿s máe recomendable parael latón. El estaño fosforoso cor 5 ofs de fósforo sirve para la desoxida-ción de aleaciones de metalee blancos,

Conviene indicar que el fóeforo reduce la conductibilidad eléctrica delcobre, por lo gue ai éeta ha de mantenerse es más .recomendable el

empleo del berilio que no la perjudica.

En muchos caEos 8e acostumbra a tratar el caldo con regeneradoreo conel fin de expulear ciertas impurezas del metal, regeneradores fabricadosgeneralmente ¿ base de éxidos metálicos y cuyo empleo solamentepuede ser útil en ciertos casos; no obstante puede recomendarse la des-

oxidación con fósforo, sin perjuicio del empleo de dichos regeneradoree.

3. Fundicionesdefectuosas,sus causas y remedios

Bn muchos casos a pesar de proceder con el máxirno cuitlado la fundi-ción resulta defectuosa; una vez colada la pieza y llenado el molde se

obaerva una presión interior del metal que sube lentamente por los respi-raderos y bebederos, quedando la pieza inutilizada, presión interior que

procede generalmente de gases contenidos en el metal que buscan lasuperficie al enfriarse la pieza dejándola poroaa. Estos defectos son máa

frecuentes en fundicionee de cohre, bronces al eataño, cuproníqueles,etcétera, y Be presenta menos en los brouces rojos y latones, ya que las.

aleaciones que contienen.zinc son menos propcnsas a la al¡sorción de

gasea por unirse dicho metal a los mismos y evadirse en forma de óxido,pero no en todoe los casoe puede el zinc entrar en la composición de la

aleación ya que ou presencia perjudica las resistencias mecánicas.

La expresión de gases, en los metales oe emplea en los casos de:

a) Gases en bolsas de aire, óxido de carbono, carbónico, hidró-geno, oxígeno y nitrógeno.

b) Hidrógeno, oxígeno y nitrógeno comhinados con el metal en

forma de hidratoa, óxidos y nitratos.

c) I,os miamos gases en solución sólida.

,,{

It,rl,l

.,rl

T

J

d'|

'fl

742 743 %J',*r.,¡-/

Y tdtt t^l ¡rÁ.ll f 5r,

9t

Los grupos a) y c) entran en lo que podemoe llamar gases, pero ro asílos del b) ya que 6e rrata de cucrpos aó[doo de formá y vc,irrrrrerr defi-nidoe' Además en el grupo c) dcbemoe incluir otras impurezas como elazufre, carbono y fósforo cuando egtán en forma de verdadcra eoluciéneólida' Por Io anteriormente indicado y por el hecho de que la expreaióngases en los metales no encierra ,ro .oo.ipto determinado debemos cla-eificar las impurezas de los mismos en otra forma, que pucde ser Iasiguiente:

1.o Inclusiones, que prreden ser gaoeosas: gasea en lae bblsas, osólidas: carburos, nitratos, óxidos, sulfuros, fosfatos, etc.

2.o Impurezaa en ¡olución eólida, gaeea en sí, u otros cuerpo8como azufre, fóeforo, etc,

En general como goses en lns metales pueden enteoderse todae lae eom-binaciones químicas gue se forman en una aleación dur¡nte su fusión ocolada que en muchos casoe proceden de Ia operación en sí y en otro'muchoe de las materias primaa utilizadas que por sus contenidóB externospueden producir o favorecer la formación de los llamado' gases como enel caeo de chatarras de cobre que por contener aruminio áen lugar a Iafácil producción del óxido del mismo.

se debe pues procurar que los metales o chatarras empreadas sean de ramejor calidad y aún así deben tomarse las siguieniee precauciones:

a) Limitar la absorción de gasee de la atmósfera del horno al rnínimo,empleando buen cornbuetible y cuhriendo el caldo con una cap-aprotectora.

b) Procurar que el tiempo de fusión sea el mínimo necesario,

c) No fundir nunca con un exce'o de temperaturs pue' eB en este ca'ocuando ee más fácil la absorción de gases.

d) Deso¡idar rápidamente y a conciencia con cobre fosforoso u otrodeeoxid¡nte eegún loa caaoa,

e) colar con cho*o ¡usve e igualado sin perder tiernpo procurandomantener loe respiraderoe y bebederos carientee estando log mo]de¡ dearena bien Becos, pues de no estarlo pueden formarse fácilmente hidr¡tosen el mome¡to de introducir el metal líquido, ya que Ia humedad queno tiene escapé produce hidrógeno en cuyo r"ro

"i trabajo anterior dedeeo¡idación ha sido inútil. cuando se funda en arena hú'reda hay quecuidar de que ésta eea lo suficientemente porosr para,poder dar r"íi¿"

"laa evaporacionee y al hidrógetro flue produce el contacto del caldo condicha arena.

-T-¿n**f 744 745

DESOXIDANTES

9r

Indiquemos rambién Ia conveniencia ,le calentar debiilamente los i

crisoles ar de su carga aiendo muy pcrjudicial cargarloe en frío. Epcuanto al r ,,,brimiento del caldo suele haceree normelmente concarbón vegc{.| menudo y en caso. puede ernplearse también vidriomolido que i!: introduce juntamente con los lingotee y que al fundirseforma una es,,oria protectora que aube a la euperficie.

Téngase en c'onta que la entrada de orígeno en el caldo no solamenteea perjudicial por las razones indicadas aino que además puede dar lugara gue se pierda cierta c¿ntidad de estsño cuando Be.trate de broncee.

Los desoxidantes actúan mejor en el fondo del baño por lo cual esrecomendable i¡¡troduci¡los bien ¡tados a una bara de hier¡o o biendentro de una campana agujereada también de hierro o mejor dematerial refractario.

4. Capas protectoras para metales

Para evitar la absorción de gases durante la fueión y reducir ¿l mismotiempo laa mermas, se utilizan y recomiendan, según el punto de fusióndel metal o aleación de que se trate, cualquiera d-e los productos riue ae

indican a continuación, todoe los cuale¡ ee cargarán eimultáneamentecon el ¡netal salvo el carbón vegetal gue se carga después de fundido:

Sal común' Carbón vegetal

BóraxCloruro de barioAcido bóricoYeso

Eepato fluorCarbonato potásicoCarbonato sédicoAmoníacoSoe¿ cáusticeVidrio

Se recomiendan e'tas capas protectoras para cualguier metal, pudiendodecirse únicamente que lae aleaciones que contengan níquel o mauga-nego se cubrirán preferentemente con vid¡io o aal común, introducien-doel primero convenientemente molido.

5. Claeific¿ción delos deeox¡dantes sr:gúnsu capacidad de absorber orí¡eno:

100 gramoe de berilio ab¡orben 1?5,8 gramoa de oxígeno,rlitiooll5,3r)¡ r .silicio , 113,0 , ,¡)aluminiorgg,6r,

DESOXIDANTES

9r

')

)

t

)

)

)

!

)

)

)

Calcio.Berilio.Magnesio .

LitioAluminio.Sodio .

PotasioSrhcro .

Manganéao

Zínc

o sodioo magneaio

calcio, arsénico> ma¡ganQ8on hierro> níquel, cobre, zinc) potasio, antimonio! cadmio, estañor plomo

Estas bifras son datos''teóricos gue permiten encontrar Ia dosis deldesoxidante a emplear.

6. clasificación de los desoxidantes ordenados según su calor decombusüón al unirse con un itomo_grarno de oiígeno,

145 cal.144 )143 )141 )127 )101 )98)94)91 )85r

100 gramos de fósforo abeorben 77,3 ,:;r.amos dc oxígeno.¡ 69,6 t D

t65,8¡), 39,9 r ''32,00,> 29,7 , ,,28,7r), 27,3 > ,> 25,2,24,5¡:, 20,5 ,)19,9,,

') 74,2 ) )t 13,5 r >

, 7,7 ¡ '

Fósforo

Estaño.

Cadmio

Hierro,Níquel

AntimonioArsénico .

Plomo.

Cobre .

80 cal.

ó8)66t66)60,55!52 1

5lb44,

/:\¿' .f

CONTRACCION

92

1. Generalidades

Se entiende pot contracción en ln solidifcación la diferencia e¡¡ la¡dimeaalonee entre el lingote obtenido y el molde en el que se ha coladoen.líquido, La cont¡acció¡ lineal 6e expresa en un taoto por ciento de

la longitud total del molde y si llamamoe L a éstl- y I a la del lingoteuná vez frío, la contrBcción, c, vendrá erpreaada por Ia fórmula:

L-lc- loo: (1 - ¡ir loo

Ya al tratar de los diferenteg metales Be ha expresBdo en cada uno de

elloa el valor de esta cifra, muy importante en la técnica de la fundicióny variable además según Be trate de fundición en arena o en coquill¡,pero de todas'formas haremos aquí un resumen de dichos valores Paralos metales y aleaciones-máe usuales.

2. Valores de l¿ contracción

L

Contraccióolinal tn olo

EnlEnarén¿

lcoqur'tr

1,850 | 2,042

1,3s0 | 1,4s0

1,392 | 1,442

1,400 I 1,s30

Toopatatüado fuo-dición¿n'C

1.12011,42511,541

1.12011,37s11,416

1.07011,40012,208

1.0ó012,01612,07s

Bronc¿. al

aluminio

Cu :99;95; P :0,05; Fe: trazas

Cu : 92,0 o/n; Sn : ?,75 o/o; P: 0,25 oi"

Impurezas : ttazas de Sb y Pb

Cu 90,0 o/e; Sn :9,75 u/n; P: 0,25 o/o

Impurezae: trazae de Sb y Pb

Cu : 8?,0 o/o; Sn : 8,6 olol' Zn: 4,3 alo

Impurezas: trazas de Sb, Pb y Fe

Cu:80,25 o/o; Sn : lloloiZn:4,5 o/o;

Pb : 1,25 o/o

Impurezae : trazas de Sb y Fe

Cu:75 o/r; Sn:11 o¡o¡ Pb - 13 o/o;

Zt .= 1 o¡o

Ior¡rurezas : trazos de Sb y Fe

r: ' :90 o/o; At:9,93 o/o

iirrpurezas:0,04 o/o Fe y 0,03 o/o Si

Cu-90 olo;Za:9,93./"; P:0,01 o/o

Impurezar :0,02 o/o Fe y 0,04 olo Pb

Bronce fosforogoe0/10 .

Bronce rojo

Bronce roiodé cojinetes

CONTRACCION92

Ct:72ololZn:27,84 o/n; P:0,01 o/o

Impurezae :0,1 o/o Pb y 0,02 o/o Fe

Cu =- li2 oln: Zn : 37,84 n/ni P : 0,01 o/o

Im¡lr,rzas :0,1 oL Pb y 0,05 o/o Fe

Cu : 58 oloi Zn:4] ,84 o/o; P = 0,01 ole

lf".'WCu : 58 ols; Zn .:39,2 o/o; Pb : 2,1 olo

Impurezae:0.! oiu Fe y trazaa Al

Cu:59 o/.; Zn:40,39 oio; Fe:0,4 o/oi

P:0,01 ./¡Impurezaa :0,2 o/o Pb

Ni:99 o/o; Mn:0,3 ol¡; Mg:0,1 o/o

Impurezae : trazes de Fe, Co y Al

Tcmpat¡tund¡ fun-dició¡¿n'C

Latón de 58/42

l¡tdn de 58 o/o

al Pb

Metal Durnna

Ca:79,7 o/u; Ni :20 o/o; Mn :0,?5 oL I

Mg : 0,25 o/" I 1.250

Impurezae : traza¡ de Fe

Mn:0,25 0/o; P :0,03 o/o; Pb - 0,05 0/o; | 1 .120 1,s2s | 2,ooo

.l ,611

0,942

Zn:99,$ o¡o' t "omo impurezas Pb:0,1 0/o

Cd:0,05 oL y Fe:0,05 o¡o

Pb :99,9 ./oi ] como inrpurezae trazao

de Sb, Fe y Ag

Sn:99,85 o/o; y como impurezae trazao

de Pb, Sb y Fe

Al : 99,3 r/r; Fe : 0,4 o/o; Si :0,3 o/o

Impureias: traza¡ de Zn

Al : 9I,65 o¡o' Zn:7 ,2 oln:' Cu - 0,6 r/o

Impurezae:0,$ o/o Fe; 0,2 o1'o Si

Inipurezae:0,4 r/. Fc y 0,3 o/n Si

Al:90,1 olo;Zn-4,5o!o; Cu:4,50/o; I I I

Mn : 0,25 c/o Impurezar : 0,10 0/o Mg; I ú50 1 1 ,350 1 1,4330,3 '/" Fe; 0,15 o/o Si - I I I

Al : r1S %r cr:3'51, lu" -- 0"s %t l-l-l-Mg:0,50/e- | 650 11,335 1r,51ó

748 749 .7-¿-r*¡*/-

H(,KN(,Ü93

l, Tipos de hornos

A) Hornos altos: Se emplean para fuaión de minerales siendo ¡ucapacidad de tratamiento variable según las riimeneiones. Como combus-

tible emplean el cok utilizándosc la inyección de aire. Pueden estar

provistos de camieas de agua, hornos water-jacket, o l¡ien derefi'actario,según Ia temperatura requerida, siendo de sección circular o para log

tamaños mayores rectangular.

B) Hornos d,e Llama: llnrpleados en numerosos trabajos metalúrgicos

como fusión de minerales de cobre, fusión de cobre metálico, tefinacióndel plomo, fueión de minerales de estaño, fusión y refiúo de antimonio,

tostacién de minerales, etc., etc.

Dentro de este grupo prr'',lcn coneideraroe loe hornoe de reverbero, de

obra de ladrillo y los trasculantes y giratorios de variadas formaa ydimensiones, de chapa, revestidos de refractario. En todos ellos el

calentamiento es directo utilizándose actualmente el carbón pulverizado,

gas o fuel-oil y cn menor escala el de carbón.

La llanra va en todog e6tos hornos direetamente en contacto del caldo

por lo que 6e producen fácilmente volatilizaciones de los metalee más

fácilmente oxidables y precisan de eficaces instalaciones de recuperación

de polvos y humos. Por los motivos indicados Bu uso no es adecuado en

la fundición de metales y menos aún en pcqueña escala por ser normal-mente de capacidades relatiVamente elevadas. Se emplean principalmenteen fábric¿¡ metalúrgicas.

C) Hornos convertidores: Hornos basculantes de insuflación de aire ele

uro g"n"."l para operaciones oxidantes de refinación, Bemejante8 a IoB

Bessemer emple¿dos en la metalurgia férrica; se utilizan principalmenteen la metalurgia del cobre para la obte¡ción del blister.

D) Hornos cald.eros: Se emplean calderos de acero o fundicióu en

todae las escalás de capacidades, deede loe 100 kg hasta loe de 150 Tna.

empleados en la refinación del plomo. Se calientan con carbón, madera

o fuel-oil en contacto directo con la parte erterior del c,ildero y se

utilizsn especialmente loe tipos pequeñoe en la fundición de metalee

blancos, antifricciones, metales de imprenta, etc., etc.,.en tod¿ Bu gama

de aplicaciones.

E) Horno.¡ dc crisol: En estos hornoe, quo pueden 6er de tiro naturslo forzado el metal no va en contacto directo de la llama, sino en eliuterior de uu crieol, el cual se calienta exteriormente con cok, madera,carbón ve6etal! carbón pulverizado, gaE o fuel-oil. El tiro forzado

aumenta la rapidez de la fueión.

HORNOS93

Este tipo dehornos son los más empleados en las fundiciones de metalespor su menor capacidad y más J'ícil manejo. Al final de este capítulo seharán algunas indicaciones respecto a las claees, tipos y dimensiones decrisoles; indiquemoa por último llue éstos pueden ser fijos enrpleandohornos volquetes y colando por basculación o bien hornos en los que se

saca el crisol mediar¡te tenazas adecuadae para llevarlo al lugar Jondeha de verterse el caldo. La duración de loi primero,

". -uy"o. ya quelos sucesivos calentamientos y enfriamientos de los crisolea pcrjudicannotoriamente su duración.

F) 'Ilornos eléctricos: Hoy en día tienen gran aceptación debido a susgraldes ventajaa técnicae especialmente en lo que al c.ont¡ol y regula-rización del calenta¡niento se refiere, I,.jro su elev¡do coato así como elde la energía necesaria limitan su extensión. Es especialmente recomen-dable au instalacién cuando Ee trate de fundiciones que trabajen enacrie y con trabajo continuo.

Dentro de-los horqog eléctricos existen de diferentes clases según Iaforma del calentamiento, Hornos de Arco de 500 a 1.500 kg de catrida,ain crisol, rotativos o volguetes. flornos de inducción de baja frecuenciade 200 a 3.000 kg de capacidad, rambién sin crisol y d,e Alta frecuenciade 5 a 500 kg con crisol fijo o intercanrbiable. Por último los llornosde Resisteñcia, desde 0,5 hasta 5.000 kg de cabida, con o ¡in crisol y.con calentamiento directo o indirecto empleados para metales y alea-ciones de puntos de fusión oo superior a los t.0OO, Ó.

2. Temperaturas

Por el color del interior de un horno y eatando debidamente habituadoa ello, puede deduciree aproximadamente la temperatura del mismo sinerror seneible, de acuerdo con la siguiente e¡cala:

Rojo incipiente.Rojo oecuro .

Rojo cereza incipienteRojo cereza .

Rojo cereza claro

3. Crisoles

El tipu A ee el máe normal para fundición de metalea, el C se empleaespecialmente para metales o aleaciones de elevado punto de fueión yel D ec emplea raramente para metales y máB comúnmente para acerogy para fundiciones especiales.

El tamaño y capacidad de log crieolee ee mide en puntos, equivaliendoel número de los mismos al de kilos de cobre fundido que caben en elcrisol, variando desde medio punto; aún hay menores pero sélo Ee usanen laboratorio, hasta 1.000 puntos. En cuanto a las dimensioneaindicamos en la aiguiente escala la de un cierto número de ellos, noponiendo..todos por no hacerlo demaaiado extenso; las dimensionesindicadas son exteriorca y vienen en mm.:

HORN OS93

Tipo A Tipo C Tipo D

5250 C

7000 c8000 c9000 c

1.0000 c

Naranja 1.1000 CNaranja claro 1.2000 CBlanco 1.3000 CBlanco brillante 1.4000 CBlanco deelumb¡ante . 1.5000 C

Tipo A Tipo C

Nrrmc¡o I nor." lAtcbu"" l'r'n¡rt'*I I 8upcflo¡ I cn ra D¡5¿

¡'ltur¡ Anchümrupcrior

A¡ohuncn le ba¡c

900 I 660 1.500-480sssls+ol+zo6801s¡ol¡oo700-ó50 I 510-s20 I 340-3ssósGssol soo I s¿o56r$sl43M6?128s-3{0

500 1415-3901285-2?04s0-470 l3553?3l%5-260{01410 1345i40 1 23s

390 1330-323121s-235390i851 3rs lzrs-zeo365-37sl3rs-3051 215365-3ó0 I 290-295 I l9s-20s34G345 I 280-285 I r9o-2oo3so$o I 260-2?0 I l?o-leo300-315 | 250-260 I 170-1SS265-290 | 230-233 I 160-l4s2so-2t,0

"

2J0-218 | 16G1402ss ¡210-1951135-122230 l1?8-1801 1r3

190-2001 160 lros-so180 llss-r+slro.s-so160lrzslzs

125-1381105-1101 60los lso+sl ss80 los-zol+s-+r

r.000800600500400300200150720100

90807060504030252015108

1tlt,

150

720

100

90

80

70

ó0

5040

3020

530

480

470

4504{0{{0390

3?0

340 .

315300

350

300

280

n0270

260240

250

240

225

205

220

205

230

205

205

190

175

175

775

770

145

Tip D

Núaom¡ c¡ t¡o 30 t ¡00

¡ I tur¿ ,tnohur¡rupcriot co¡tre

,{¡chur¡o¡ l¡ ba¡c

4{0425

380370

230225190

200

275270

210

245

210

195

190

775

Para log crisoles de chamota y arcilla la máxima altura es de 4L¡0 mm.con máIimo de 300 mm. de diámetro de boca, empleándoae para opera-cionee de temperaturas relatiyamente bajas y en usos de laboratbrio.

Los crisoles mág utilizados eon los de grafito aunque también se empleanen ciertos casos de chamota, arcilla, cerámica, carburundum y acero.

Log crieolee de grafito, aparte de loe tipos especialea usados eolamente cncasos aislados; ae fabrican en loe tres tipos que a continuación se indican:

-furrr*/*/ 751 % ¿.---^/-,/

Ilart'}l t, D

tL

, En cuanto ¿ lo¡ crisoleg de acero se emplean normalmente para la fueióntle ¡leaciones de magnesi.', debicndo e¡tar los aceros que entren en Iacomposición de los mismos exentos de cobalto y níquel. Los de hierrofundido se emplean en casos para el aluminio, pero no,cuando la aleaciónde que Be trate no pueda contoner nada d.e hierro, pues siemprc ee

dieuelve algo. Loe crisolea de hie.ro normales se fabric¿n en hierro griscon 2.4 o/o de aarbono; 0,5-1,5 o/" de ailicio; 0,3-0,5 o/o de manganeao rmáximo¡ de 0,05 '/o y 0,3 "/n de azuf,.e y fósforo respectivameote.

COMBUSTIBI.ES

94

1. Ceueralidades

A) .Poder calorífco; El poder calorífico es el número de calorías de¡-preri iidas por la completa combustiór de un kilo de combustible ei setr¡t¿¡ Je sólidos o líquidoa o de un met.ro cúhieo a 0" C y 260 mm. deprr; ,in, si se trat¿ de gases. Téngase en cuenta que al señalar en cadacasc el poder calorífico se indicará siempre si es el superior llamadotanh!én calor de combuatión o el inferior o poder caloríficu propia-méute. diciro. [,a difclencia etrtre uuo y otro estriba en que en oi rup.-rior siisuponc condensado todo el .,,aplr de agua que poe,l. 1.r.,Cr"i.ee'en'la i:ombustión, agua que al condensarse produce tambión calorías;en r:zrrubio, en el infcrior, el agua, como ocurre en loa hogares indus-trialt:s, no se condc¡rsa, dando por lo tanto una cifra inferior,

B) Dipísün: Pueden clasificarEe los combustiblee en trea grandesgruposr sólidos, líquidoe y gaseosos. Empezando por los prirneroe sedietinguen en ellos los naturales y Ios artificiales, i aun entre los pri-meros Be puede coneiderar, por un lado, la madera, y por otro, loscombustiblea fósiles o carbones.

2. Madoras

Está constituída de substancias orgánicas, principalmente celulosa,savia, en su mayor parte agua y sales minerales que dan origen a lascenizas. Pueden ser duras como la encina, hayá, etc., y blandas comoel sauce, pini, etc.

Su compoeición aproximad¿ ea de 48 a 50 0/e de C;6 a6,50/6 deHy 42 a 46 016 de O. El peso específico de 0,45-0,60 para laa blandaey 0,70-0,78 para las duras. Recién cortada tiene un 40-45 olo de agua ypara sü empleo como combustible se reduce a l5-18 0/0.

El poder calorífico superior de la ¡nadera seca es de 4.ó00 a 4.800 calo-rías; con un 25 0/s de humedad tiene una efectividad del 75 0/o de l¿ geca.

En húmedo se emplea en rnetalurgia en operacionee de berlingado inde-penclientemente de su uso como combuetible, el cual eetá limitado porgus cxistencias, aunque en ciertos paíeee en los que abunda -ocho ae

emplea para el calentamiento de los horios de reverbero teniendo laverrtJja de proporcionar una llama larga y dejar pocaa cenizaa.

3. Combustiblee fóeiles

EnLre éetoa, propiamente llamados earbonea, ae diatinguen Ia turba, ellignito, la hulla y la antracita

752 753 .,%¿-u-

COMBUSTIBTES

94

A) T'urba: Correeponde a la primera etapa de la transformaciéngeológica de los vegetales. Norrrrnlrnente contiene mucha humedad dese-cándose hasta el 25 o/n. su contenido de cenizas es der 5 al 10 oi. y sucomposición de,54 a 60 oio de C, 6 o/o de H y 30 a 40 o/o de O, conte-niendo un 80 'L de materias volátiles.

Su poder calorífico inferior es de 4.200 calorías y el superior 4.5g0,llegando a laa 6.000 caloríae preparada en briguetae. su uso es bastantereducido y casi exclusivo como productora de gas,

B) {'ignito: lntermedio entre las turbas y las hullas, conociéndos,.el lígnito fibro¡a o madera fósil, semejante a. ésta, con 30 a S0 "/o dehumedad, 5 a 15 oL de cenir:as r compuesro de 56 a 67 ulo de C, S.a 6 u/n

de H y 28 a40 o/o de O y el Li6.,ito propiamente dícho d,e densidad 1,25con5a10o/odehumedadyde65 a71,lo de C,4 a 6o/o de H y20a25 cA de O. Cenizas de 4 a 10 u/0.

El poder calorífico inferior del primero es de 3.000 a 3.500 ".-alorías ydel eegundo de 4.500 a 5.500. como tal combustible. tampoco tienemucha importancia, aunque áe emplea en la fabricación de briquetas,pero su ma)'or uso es como productor de gaa y para la obtención dealquitrán y cok de parafina.

c) I{ullas: .Es uno de los combustibles más empleados y se dividende acuerdo con la longitud de la llama al arder y el hecho de sergrasas o secae eegún la siguiente clasificacién:

El poder calorífico inferior varía deede las 2.400 calorías a las 9.000.

D) Antracita: Se trata en realidad de una hulla magra que no seaglomera, de ll¿ma mu]¡ corta, siendo aeimismo un combustibte demucho empleo. De densidad 1,4 lcg/dms; contiene de 3 a g n/o de mate_rias volátiles y eatá compuesta de 94 a 9T o/n de C, 1 a 2 oln de Hgy2"LdeOr.su poder celorífico inferior es de 8.500 - 9.s00 calorí¡s. De color negroagrisado, su mayor empleo es en uBoB domésticos y en gasógenos.

Donomi¡ación

Sec¿¡ de llama larga

Grasae de llama larga. . ..

Grasa propiamente dicha.

Gra¡a de llam¡ corta

Magrae antracitosae

Compoaicióo rin rgua ni conizat

75-80B0-8584-8988-9190-93

4,5 - 5,5

5,5 - 5,8

5,0 . 5,5

4,5 - 5,5

4,0 - 4,5

.'%-/tr--¡J 754 755 7' z -^^Ly'

--]TTCOMBUSTIBI.ES

94

.4. Comt¡ustibles sólidos arlificiales

A) Carbón vegetal: Se obtiene por destilación de la rnadera, depon-diendo la calidad de la temperatura a que aquélla ee lleve. Normalme¡te¡oniiene un 85 o/o de C, 3,5 "/o de H y 11 o/o de O, pudiendo llegar si ladestilación se hace hasta los 1.000" C a e6tar compueEto aolamente docarbono 95 "1" y cenizas 5 olu sin materiae volátiles. Su peso eapecíficovaría mucho según la humedad y el aire, ei éste no Be cuenta, de 1,2 a

i,,5 y con é1, 0,4.

lll podcrcalorífico infelior os de 7.600 calorías, pudiendo llegar parael mejor a Iaa 8.000. Se utiliza espccialmente como cobertura de bañoe

metálicos, empleándoae también como combustible en hornos dc crisol.

B) Cok: Es uno de los combuetibles mág importantes metalúrgica-mente hablando y puede definirse como el residuo celul¿r coherente dela destilación deetructiva del carbón a altas temperaturas. Su e¡tr.uctur¿es porosa y el color oscuro y agrisado cuaudo seco variandb con lahumedad a más negro. El peso específico aparente, incluyendo los

espacios libres, es de 0,73 a 1,04, determinándose la porosidad por ladiferencia entre I¿ unidad y el cociente. del peso específico aparente yel real. Su propiedad más importante es Eu resistencia al machacadoo cornpresión que es de 90 y 180 kg/crns.

Las dos claaes principales son el metalúrgico y el cok de gas; el primerose produce con hullas de diferente calidad y el aegundo por destilacióndel carbón de gas eiendo menos resigtente a Ia compresión, 30 kg/cmt ymás poroso, Queda por último el semicok, que ae obtiene por coquizacióna bajaa temperaturas en hornog rotativos.

Su contenido de cenizas ea variable, llegando hasta el 25 "/. y su compo-eición, excluídas éstas, da un 96 - 97 o/o de carbono Íijo y 2,5 - 3,5 dematerias volátiles. La humedad, también variable, es fácilmente absor-bida por au poroeidad.

Su poder calorífit'o inferior es de unas 8.000 calorías. Su tamañodepende de su ugo pero es conveniente sea siempre unifo¡me, Se empleaprincipalmente en horno¡ altos en tamaño de puño y también eri el

calentamiento de Ioe hornoe de crisol.

C) /arios: Entre éstoe tenemos los:

a) Aglomerad.os: Fabricados para el aprovechamiento d.e loe carboiresmenudos de hulla y antracita, aglutinándolos con brea grasá o seca ypresentándose en forma de briquetas de 2 a 10 kilos o de ovoides de 60

COMBUSTIBIES

94

a 150 gramos. Vienen a contetrer de 8 a 11 o/o de cenizas, 12 a35olo de

volátiles con un poder calorífico inferior de 7.000 a 8.500 calorías eegún

del carbón de que procedan. Su uso está muy extendido.

b) Carbón pulverizado: Par¿ el mejor aprovechamic;,to de los carbo-

nes se er.nplean también en la forma indicada, plc'ra molienda cn

instalacionea adecuadae, haciéndolos arder en mecheros en forma pare-

cida a si de combustiblea líquidos se tratara. Se emplea ntucho en

calentamiento de hornos en metalurgia, siendo en este caso necesario elque contengan Pocas cenizae.

5. Combustibleslíquidos

Pueden subdividirse en naturales y artificialea. Los combustibles líquidoa

procedel: a) del peróleo o aceite mineral y aus productos de destilación,b) de los productos de destilación del alquitrán de hulla, c) del lignito,d) de los esquistos bitumiñosoe. Por último, en grupo aparte, ee incluyeel alcohol y actualmente en tipos de combustibles líquidoa ligeros los

obtenidos por procedimientoa químico-sintéticos.

A) Derieados del petróleo bruto: Se obtienen los grupos siguientes:

Esencias ligeras, gasolina, bencina, en diversae clases, de peso eapecí-

fico 0,65 a 0,76 kg/dms, punto de inflamación: inferior a 21o C; punto

de ebullicién enrre 30 y 130" C. La bencina de automóvil tiene un 85 0/o

de carbono I 15 o/o de hidrógeno, su poder calorífico inferior cs 10.160

calorías; el aire teérico para la combustión de un kilo son 15 kilos pro-

duciendo a Bu vez 15,9 kg de humos de un peso específico de 1'30 kg/m8.

Aceiies ile alumbrailo o lantpantes, petróle.o' keroeenoo etc', de densi-

dad 0,80 a 0,85 kg/dm'; punto de inflamación 2l-70" C y punto dc

ebullición 150" C. Su composición media 8'5 0lo de C, 14 0/o de Hty 0,6 o/o de Oe * Nr. Poder calorífico inferior 10.500 caloríae.

Aceites de gas, gas-oil, combustible empleado en motorea Diesel, peao

específico 0,85-0,88 kg/dmr; punto de inflamación 65-82" C con un&

composición media de 85-87 010 de C, 12-13 0/o de [Ir y 0-1,4 oln

de Or'* Nr, necesitando para Eu combustión 11 m! de aire por kilo. Su

poder calorífico inferior ee de 9.800 a 10.200 calorías. A continuación,

colr peao eapecífico 0,88-0,90 Lgldms viene el fuel-oil, combustible

empleado en gran escala en calentamiento de hornos, lo misno de tipode reve¡bero gue de criool y caldeio.

Aceites pesadas, aoeites lubricantee, 0,90-0,98 kg/dms, vaselina, para-

fina, etc., últimos de Ia ¡erie para terminar como residuoa eD l& brea

y el cok.

COMBUST¡BIES

94

B) Derivad.os del alquitrdn de hulla, Por destilación del mismo se

obtien rr a Bu l,sz los aceites ligeros, benzol, de peso específico: 0,90 kilo-gramos/d.mt el mds ligero y 1 kg/dm8 el más pesado. La potencia calo-

rífica inferior es de 9.600 caloríaa y la superior 10.050. Consumo de

aire tcórico para su combustión 10,2 m3/kg. Los aceites medios,l '02

kilo-gramos/dms, Ios pesad.os, 1,05 kg/dm3 y los de antraceno' 1'10 kg/dms

como lag creosotas y naftalil'ae. El peso eipecí6co de las creosotas

es 1 kg/dms, aire mínimo pala su combuetión 10 kg/kg., dando 11 kilo-gramos de pcso de humos con rrn peso eepecífico de l,34kgim$' Prrnto

de inflamación 75-85" C y composición media 90 0/e de carbono Y 7 0lo

de hidrógeno. Poder calorífico inferior 8.800-9'200 calorías y suPe-

rior 9.300-9.400. La naftalina tiene un Peso específico de 1,15, printo de

inflamación 80o C, de fusión 73'C y de ebullición2l7'C. Como residuo

de la destilación la brea y Ia pez.

ffDesüIados ilel alquitrán de lignitos y esquistos b.ituminosos: En este

último grupo en primer lugar loa aceítes Ligeros, aceite solar, de peso

específico 0,83, punto de ebullición 150-270" C con 85,5 u/o de carbono

y'l2,3olo de hidrógeno y un poder calorífico inferior de 9.900 calorías;

los aceitu med.ios, aceite de parafina claro, de peso específico 0,&5-0,88

kg/dm3, punto de ebullición 189-300'C con 86 u/o de carbono y 1l,2olo

de hidrógeno y poder calorífico inferior 9.800 calorías y el aceite de

parafina oscuro, más peerido, 0,88-0,90 kg/dms, punto de ebullición

200-300" C, con 86 u/o de carbono y 11,6 olo de hidrógeno e igual poder

calorífico. Por último los pesados, parafina, para guedar como residuo

el cok de lignito.

D) Alcohol: Puro, su composición es 52,12n/o de Cr 13-14ol"de He y34,74010 de Os, teniendo un poder calorífico de 6.3ó0 calorías y unpeso

específrco de 0,79; punto de ebullición 78,3o C; aire mínimo de combus-

tión 8,3 kg y peso de humoe por kg, 9,3 kg' El alcohol de 90 "/o tiene

un poder calorífico de 5.660 caloríae y el de 800/ode 4.970'La mezcla a

partes iguales de alcohol y benzol se denomina alcohol carburado ytiene una potcncia calorífica de 7.900 calorías. El precio del glcohol

limita su utilización.

6. Combustibles gaseosos

Pueden ser naturalee y artificialea.

A) Naturalés: El gae natural compuesto en su mayor parte de metano

tiene limitado su uso dada su naturaleza y localización aunque en casos

ee ha transpoltado a distanciaa relativamente lar68s,

./756. :t57

COMBUSTIBI.ESCOMBUSTIBtES94 94

B) Artífciales: Se subdividen en tres clases, a eaber:

Cases de la destilación, entfrj los que se encuentra el Cas de huil;, tt clt:a!m'b.r1do obtenido por destilacián de hullas grasas. EI Gas d,e ttceiLeobtenido por destilación dc aceirea -iner"les ;";;; ;;ñ _;'i;actualidad eino mezclado cr,n el gae de agua. pc,r riltimd el C¿s demadera obtenido de la rii.,rilaciónie Ia miJma, no muy empleádo porsu bajo poder calorífico.

cases. de gasógenos; éstos no se producen por destilacién como losa.11erior9¡ sino por la acción química del aire o del agua ,obr" "o*b*ltibles sólidos obteniéndose .n ."da caso el llam¿d í Go, du

"gr" y "tGas de aire' cuando se trata ,u un¿ combinación de ar,rr¡os se denomina

Cas micto o gas pobre del que . ," ,r"- ,*;1"* yarias claeeg aegún delcombustible aélido de que proceda como el Gas mizto de carbón depiedra, Gas mísn de cok, Cas mirto de bríquetas de lignín y Casmixto de turba. o "- r -'¿

Cases dé hornos entre los que se encuentran el Cas de hornos d,e cokparecido al del alumbrado y er Gu de horno arto más sim'ar argas pobre.

Incluímos en unas tablas a continuación argunos datos rerativos a todosestos combustibles gaseosos artificiales gue icabumos de indicar,

Composición y poder calorífico inferior:

Peso eapecífico y datoa sobre combustión:

Comporicióo

Gos de hullaGas de aceite

Cas de mudera

Gás de agua

Cas de aire.Mi¡to de carbón de piedra.Mixto de cokl{ixto rle briquetos cle .lignitoMixto de turbaGas de horno de cok.Gae de horno alto.

t-31-4

18

s."6

6

7

'¡

I'r

1-3

7-8

1-6

2_3

6-9

62

57

bb

53

57

2-7

5&60

5.000

4.800

3.100

2.500

1.100

t.200

1.150

1.350

1.050

4.500

r.000

G¡.

Gas d¿ hulla

Ga¡ de aire

Mirto de carbón de piedra

Mi¡to de cok.

Mi¡to de briquetas de lignito

Mixto de turba

Ga¡ de horno de cok

Gas de horno alto

Pc¡olliroicotcrpcclfioo I ohimo I mdrioo

tg,6¡lkgl-tl"l"

0,s0 i 7,00 | 11,0

0,e2 11,26 l-1,1311,33117,91,14 | '.t,27 | 18,9

r,131 1,521 19,1

7,22 ]t1,27 i19,80,4516,00111,01-1,311,04124,1

Humo¡etrtidrdlgr-"

Humo¡pcao

c¡omfñcoLg¡..

7r5

2,18tÁo

2,40

2,66

2,50

6,5

2,32

7,20

1,33

1,i!3

1,nl,351,20

I,36

3043 I &644lsslsl_0'? I

310,22l1l-tl4l-

27-321 2-4

-t_

%-/'*-t-y' 758 759 %J,*-by'

l(ETl(AL¡AI(IT'¡'95

ñEtlIAt IrE ru¡tyttlvt!

REFRACTARIOS

1. Generalidades

se denominan así los mate'iares utilizados en Ia construcción de hornoso aparatos destinados I mantener, conducir o transmitir el calor en ¡umás amplio eentido. Las principales características que en l;, _i;;,interesan eoi¡ las siguientas:

Compos.iciín química y nüneralógíca_.,Según el elemento gue predominese clasifican en ácidoa, nertros y básicis, sieodo este punto de sranimporrancia, ya q.ue ha de tenerse ,, "u"nr.

l" .i;, ;; ir""*","rlir"o básico, que ha de tener lugar en cada caso.

Fusibilidad determinada por la temperatura a Ia cual el refracta¡iocomienza a reblandecerr". -S, determina po, .o.nprrl"r;;';;;;;

conos_de fusibjlidad eonocidat los más ,rr".lo, ,oo los conon Scce" Soconsideran materialee refractario¡ los q*e funden .* ;;;;ff;r;;¿o o 6uPenor

Erpansión' y contracción permanentes. Todos lo¡ refractarios cambiande volumen con la ternperatura, unos como los de arcilla y "l,f;i;;-;;dilatan muy poco y otros como los de magnesita y los de sírice lo hacenen mayor escala, Este cambio de, volumen q,r" ,. d"t..*i"" p"; ;;;;;de voluminómetros especiales debe tenerse in

"o"ot" en ra construcciónoe lromos para dejar las juntas de dilatación adecuadas.

Po.rosidad y densidad, ambas directamente reracionadas, vienen deter_minadas por el volumeU ,""-l .I el aparente ,oot"odo to, erp".io"iu"*r.E8 inreresante conocer también Ia capacidad de absorcióni";g";¿;;;_minada por Ia relación entre

"l p.* de agua gue es cap¿z de absorbery el peso del material seco.

Í*^r::-::t_a la compresión, mec.dnicas y al desgasre, que determinan

'1 :"t9" a que pueden estar sometidoe aeí comó ta posibiiidad de dura-ción por la acción erosiva de los materialeg en-contacto con ellos.características térmícas vienen determinadae en cada caso para ras dife-rentes_temPeraturas a gue hayan de trabajar. Ee interesant"

"ooo"".también Ia capacidad de reei.tencia a ,os án,bioe bru¡cos d;r"-p;;;:tura para el estudio de la continuidad o discontinuidad d" 1", ;;;;i;en que hayan de intervenir.

Resistencia al- atague de las escoriaJ, ya que éstas, aparte de su acciónabrasi¡1 puede¡ ejercer una corrosión'químim en el caso de empleo <iemateriales inadecuados; e¡ta caracteríetica depende fundament¿rmentede la conrpoeición guímica.

94

Nos limitaremoa a continuación a hacer uDa somera descripción de roamateriales más comúnmente utilizado¡ sin e.r tenderno,

"o' p.r*;;";;;

sobre los mismos, ya que ademáe de no eer este el objeto a'.r pr.r""t"Manual. pueden encontrarse cuantos datoe sc ,r.re"r, en ror li¡.'". ¿"li-cados exprofeso a este tipo de materiales.

2. Tipos de refractarios

Pueden subdividirse en cuatro grupo', a gar,er: aluminosos, ailiciosoe,básicos y especiales.

A) alumínosos: IJentro de este grupo 6e inrluyen todo¡ ros materiaresrefractarios compuestos de ¿rúmina yiíti.", e' primer Iugar las rrcillaa,de bajo contenido de alúmina y en aegundo los alumiooci, propi"..ot"dichos de alto contenido.

I,ss arcilLo-s relractarias 8e componen normalmente de i5 u/. a 40 "/" dealúmina, Alros, resto en su meyor parte sílice con pegueños.oot.rrido,de.óxido de hierro y apenas nada de cal; pueden emplea"se en forma deladrillos de arcilla ref'actaria en construcción d.e cieitos horoo, y .oo-ductoe de humos o co¡no tar arcilla refractaria sin previo moráeo.enforma apisonada en construcción de ¡o]eras y para revestimiento decrisoles, cazos, etc. El peso específico de estoslaárillos e¡ de ,t,g a 2 ysu resistencia a la compresión de 110 a r40 kg/cm2, siendo maros con-ductores del calor' Punto de fueión corresp"ondiente

" "oo* -s.g;,

28 a 32.

Los ladriLlns aluminosos propiamente dichos conüenen 90 o/o en adelantede AlsOs, resro eílice con muy pequeñas cantidadee de cal y hierro. Seemplean en toda clase de hornos metalúrgicos, bronce, ilomo, lato_

::B-, etc., en los que la composición de la egcoria se" compatibie condicho material.

P.":1." de este.grupo-pueden mencionarse loa ladrillas de bauzita,

hidrato de aluminio, A(OH)' impurificado con sílice, óxido de titaniáI^1: li"*: Su compoeición e¡ de 60oloaZSo/o de alúmin¿ y 20olaa40 o/n de aílice con una fusibilidad correepondiente a loe conos seger37 a 39.

B) Silicioto¡: Ladrillos refractarios a baee de sílice con contenido deSiO, superior al 90 o/"; los tipos ¡nás usuales son de 95_97 olo, resto alú_mina y cal que obran corno agluiinantes. Se emplean en hornos meta_lúrgicoa de reveetimiento ácido, muy especiará"nt,

"o loa de cobre,

bóveda¡ de hornoe de acero, etc, Su reblandecimiento comienza hacia

-7-¿rr.-*af 760 761

REFRACTARÍOSE,T

if+']-_

I,l1{

'$-:*^:I

$

:r f.

I

I

I

I

95

ios 1.ó50o C,.deneidad 1,ó6, porosid ad,25oloy resiatencia a Ia compre-eión entre 150 y 250 kgicmr. En estos ladrillos es muy importanteconeiderar Ia gran dilatación que eufren con el calentamiento.

-

C) Bdsicos: En este grupo 6e incluyen los de cal, magneeita, cromit¿y dolomía, compuestos respectivamente a base de óxido cálcico, magné-aico, de crorno y carbonatos dc magnesia y cal.

El óüdo cd.Lcico es altamente refractario, pero ligeras impurezas dismi-nuyen grandemente su punto de fusión, no e.rpleándose como tal mate-rial refractario sino en fabricación de crisoles '\' como piedra de cal encopelas y hornos de copelar.

Los ladrillos de magnesiia y cromita se emplean en hornos de revegti-miento básico, soleras de hornos de acero, convertidores, hornos rever-beros de plomo y en general en hornos de elevada temperatura. Sonmuy susceptibles a los cambios bruscos de temperatura por lo que aereguier'e su empleo en trabajos de marc'ha continua. .

Los ladrillas d,e magnesita contienen de 83 a 90 .L de MgO, resto: 2-6 u/o

de SiOr, 1-2 oio AlrOs, 4-8 "/o FerO, y 1-2 olo CaO. Son de color rojo claro,duros y resistentes, su rcsistencia a la compresión varía de 50O a LS00

!6/""rt, de peso específico 3-3,5 con una porosidad clel 25 al 30 "L yfunden co' el cono scger 42 o superior. Para su fabricación se empleamagnesita calcinada.

Los ladriLlos de cromita contienen de 35 a 55 o/o de CrrO, con elevadoporcentaje de óxido de hierro 15 a 25 "/, y 5-10¡/o de SiOr, 10-25'/, deAlros, 10-20 o/n de MgO, sin cal. Su peso eapecífico alrededor de 4,menos porosos que los anteriores, 10-25 o/0, funden a los 2.000" C peropierden mucho de su resistencia mecánicá a partir de los 1.S00" Cisonbuenog conductores del calor.

La dolomía o caliza magnesiana ae emplea previamente calcinada ofritada en forma apisonada, sufriendo deapués una vitrificación ya enobra. Contiene alrededor ó,e 20nlo de óxido de magnesia y 30;L d,,óxido de cal, en forma de carbonatos y 2-Sol" de SiO¡ y 1-4 ol. dchierromas alúmina. se emplea para soleras de hornos y en revestimiento degiratorios. 'lieue el inconveniente de que ee deacompone con la hume-dad, para evitar lo cual se emplea Ia dolomía eetabilizada.

D) Especiales: En este grupo pueden considerarse log refractariosespeciales propiamente dichoa, los metales empleados como refractarioey los aislantes.

REFRACTARIOS

95

Refractorios d,e carbón, ladrillos fabricados a base de carbón y arcillacon aproximadamente 65 '/o de C, 12'lo de Alr0r, 2l-22olo de SiOs yresto de óxidog de hierro, cal y magnesia. Tienen una excelento conduc-tibilidad pero no deben utilizarge en los casos en que sea de temer unaoxidación continua. Se fabrican también ladrilloe de cok y pez con 87 olo

de C y 13 o/o de cenizas. Las pastas de gcafrto y arcilla ae emplean en lafab¡icación de crisoles.

Forsterita, refractarioe preparados a bas¿ de magnesita y olivina naturalempleados en giratorios y bóvedas de hornos de cob¡e.

Zirconio, ladrillos de óxido y eilicato dt: zircorio empleados en hornosde vidrio y fosfato, así como para la fabricación de pequeños crisolee;no son muy resietentes a las escorias metálicas.

A lúmín a- e spine la, MgO AlrOr, ofrece gran dea perspectivas por su elevadopunto de fusión ¿ctualmente limitadas por Bu aún elevado costo.

Carburundum, carbuio de silicio; se emplean ladrillos de dicho materialen los casos en los que la resistencia al desgaste sea de la máximaimportancia. Ee infusible a temperaturas elevadas e inalterat¡le poi losácidos. Peso específico 3,15.

Existen otros muchos tipos dc refractarios a base de conrpuestos detodos los indicados como ladrillos de silimanita, silundo, silixicón,etc., etc.

Eo cierto modo lo¡ metales, preferentemente el hierro, acero, bronce ycobre, pueden emplearse como refi'actarios debidamente refrigeradoscomo en loe hornos de camisas de agua, totreras refrigeradas, etc., etc.

Por último los aislantes se emplean como separación entre el exteriorde los hornos, bien sea ladrillo normal o chapa y el refractario de losmismoa, y como su nombre indica su objeto es evitar la pérdida de calor.Se distinguen por su pequeñísimo peso específico y baja conductibilidad.Están fabricadog loe nrás usuales a base de tieiras diatomáceas,kieselghur, en casos con pequeña cantidad de arcillas ligeraa.

'T¿,*-L^y' 762 ol

AfiENAI DE FUNDICIC'N96

1. Generalidades

Las arenas de moldeo a base de sílice y cierta cantidad de alúminadeben reunir dete.minadas condicionee de plasticidad, perrneabilidad yresistencia al fuego; esta última depende naturalmente de la compo-eición química y de las impurezas tales como los óxidog de hierro; cal,magnesia i álcalir; la plasticidad, de la humedad y del contenido dearcilla y la permeabilidad del temaño del grano. para el moldeo eecrnplea la arena bien en Beco o bien en húmedo, en eete caso Iahumedad varía del 3 al 10 o/u. No ampliaremos tampoco este ca-pítulo, limidndouos a indicar los tipos de arenag máa usuales segúnsu clasificación.

2. Clasificación

Para Ia misma se tienen en cuenta doe características fundamentalee,tamaño del grano y contenido de arcilla. una clasificación sencilra es rasiguiente:

Cribada la arena libre de arcilla en cinco tamañoa de granos da lasdimensiones siguientes:

1.o Superior a 0,30 mm.- 2.o Entre 0,20 j, 0,30 mm.

3.o Entre 0,09 y 0,20 mm.

4." Entre 0,05 y 0,09 mm.

. 5.o Inferior a 0,05 mm.

Las arenas que entre el grupo 7." y2.' tengan máe de un20o/nse deno-minan de grano grueso; con más de 45 ol¡ de 3.o de grano medio y conmás de 40 o/o de 4.o mas 5.n de grano f.no.

Con contenidoa de arcill¿ superiorea al 18 o/o ae denominan gre.sas;del 8ai lSolorscmigraso,r;del 5al 8o/0, magrasyconmenosdel 5"iodegranillo

Existen por lo tanto 12 tipoe diferentee, ys que cada uno de los treatipoa de granos puede a su vez tener ls compoeición de cad¡ una de lascuatro calidadee.

Al(EnTA¡' lrE rlrtrv¡rLrv¡r96

¡

{d.-l

i

t

una clasificación máe completa aceptada por la asociación Americana

de 1,,¡ndidores cs la siguiente:

TiPo A: de 0 a 0,5 o/o de arcilla

: 3: i: o;'."

3 l: :, D; de 5r' 100/o )

' t E: de10a15u/o )

: f: fi il;il,i :

La fioura Ee expresa por una serie de números arbitrarios que se obtie-

;;;;;EJar. "iib"l" arena libre de arcilla v 1"t,.:::l!l':t-1: f:

diferentes.rlb". atpt"t"das en tantos por ciento se multrphcan Por los

eiguientes factoreg:

Haeta6mallas x 3

Entre 6Y l2mallasx 5

, 12y20 r X 10

' 20y 30 r x 20

' 30i 40 ¡ x 30

' 40y 50 I x 40

, 50y 70 ¡ x 50, 70y100 ¡ x 70

, tOOyt+0 I x100¡ 140v200 n x140

D;,,:::¿"?3 : 1333

Se suman. loa productos de todas las multiplicacionee efectuadaa y se

á;n;¿" oo. el n'orcentale tot¡l ile arena, excluída la arcilla; Ia cifra obte-

;i;;áJ;i o.ilttto d" i" "r",,"

de acuerdo con la eiguiente escala

Número 1: cifra obtenida entre 200 y 300

, 2t t - t D 740Y199

' , .1: t ) t 100Y139¡ 4: ) ' ' 70Y 99

r 5: t t ' 50Y 69

, 6t , ) ' 4{Y 49

> 7z t I n 30Y 39

¡ 8: t , ' 20Y 29

, 9: | ) I 10Y 19

Baeta pues indicar, por ejemplo, arena tipo D5 para que sl: conozca 8u

composición y grano.

El peeo eepecífico de lag are¡as suele oscilar entre 2,58 y 2'74'

Í

- -%¿-*af 764 765