Clasificación detallada de los materiales refractarios
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Existen numerosos tipos de materias primas refractarias, y también hay diversas formas de clasificarlas. Según el modo de obtención de las materias primas, estas se dividen en dos categorías: las materias primas naturales y las materias primas sintéticas. Las materias primas minerales naturales siguen siendo la principal fuente de materiales refractarios. Los diversos minerales que existen en la naturaleza están compuestos por los diferentes elementos que los forman. Actualmente, se sabe que la cantidad total de oxígeno, silicio y aluminio representa aproximadamente el 90% del contenido total de elementos en la corteza terrestre. Los minerales de óxidos, silicatos y aluminosilicatos son los más abundantes, y constituyen una fuente natural de materiales refractarios de enorme valor. Las principales variedades de materias primas refractarias naturales son: sílice, cuarzo, diatoma, cerusa, arcillas refractarias, bauxita, minerales del grupo del corindón, magnesita, dolomita, caliza, forsterita, esquistos, talco, clorita, zirconio, circonio ortorrómbico, perlita, pirita y grafito natural, entre otras. Los materiales naturales suelen contener muchas impurezas, su composición es inestable y sus propiedades varían mucho. Solo unos pocos materiales pueden utilizarse directamente; la mayoría debe ser purificada, clasificada e incluso sometida a procesos de calcinación antes de poder satisfacer los requisitos para la producción de materiales refractarios. Existen pocos tipos de minerales naturales que puedan utilizarse como materiales refractarios. Estos no son capaces de satisfacer las exigencias de calidad y tecnología avanzada que se requieren para la fabricación de materiales refractarios en la industria moderna. Por eso, en las últimas décadas ha habido un desarrollo rápido en los materiales refractarios sintéticos. Estos materiales sintéticos permiten lograr exactamente la composición química y la estructura microscópica deseadas, además de tener una calidad estable. Por lo tanto, son los principales materiales utilizados en la fabricación de materiales refractarios de alto rendimiento y alta tecnología. Los métodos principales para sintetizar materias primas refractarias son el método de sinterización y el método de fusión eléctrica. Los materiales refractarios sintéticos más utilizados son: mullita, espinela de magnesio y aluminio, mullita de zirconio, cianita, alúmina de titanio, silicio carburo, entre otros. A medida que la tecnología de los micropolvos se utiliza cada vez más en el campo de los materiales refractarios, también aumentan los métodos para sintetizarlos, como el método de coprecipitación química, el método sol-gel, el método de descomposición térmica por pulverización y el método de fase gaseosa, entre otros. Según los componentes químicos de las materias primas refractarias, se pueden dividir en materias primas óxidas y materias primas no óxidas. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología modernas, algunos compuestos orgánicos se han convertido en precursores o materiales auxiliares para la elaboración de materiales refractarios de alto rendimiento. Según sus propiedades químicas, los materiales refractarios se pueden dividir en materiales refractarios ácidos, como la sílice y la zirconita; materiales refractarios neutros, como el corindón, la bauxita (ligeramente ácida), la mullita (ligeramente ácida), el cromita (ligeramente alcalino) y el grafito; y materiales refractarios alcalinos, como la magnesita, la arena de dolomita y la arena de magnesio y calcio. Según su función en el proceso de producción de materiales refractarios, las materias primas refractarias se pueden dividir en materias primas principales y materias primas auxiliares. La materia prima principal es el componente esencial que forma los materiales refractarios. Las materias primas auxiliares se dividen a su vez en aglutinantes y aditivos. La función del aglutinante es garantizar que el cuerpo del material refractario tenga la resistencia suficiente durante su producción y uso. Los materiales más comúnmente utilizados son los residuos de pulpa de sulfuro, asfalto, resinas fenólicas, cemento aluminato, sílice hidratada, fosfórico y sus sales, sulfatos, etc. Algunos de estos materiales primarios también actúan como aglutinantes, como por ejemplo, para unir la arcilla. Los aditivos, por su parte, sirven para mejorar los procesos de producción o instalación de los materiales refractarios, o bien para fortalecer ciertas propiedades de estos materiales. Ejemplos de aditivos son estabilizadores, acelerantes de curado, retardantes de curado, plastificantes, espumantes, dispersantes, expansivos y antioxidantes. Tabla 1 Clasificación integral de los materiales refractarios http://www.znhcl.com/uedits/da6604d4ac2e4136a17cf8961446bde6.jpg_water.jpg *Por costumbre, generalmente se realiza una clasificación integral de los materiales refractarios según su composición química y mineralógica, los métodos de extracción o procesamiento, sus propiedades y su función en los materiales refractarios. La Tabla 1 es una clasificación general de los materiales refractarios. La Tabla 2 muestra los tipos de materiales refractarios y las materias primas utilizadas para su fabricación. Tabla 2: Tipos de materiales refractarios y materias primas utilizadas en su fabricación.http://www.znhcl.com/uedits/368fe589ec44427e9e748033b7ab2581.jpg_water.jpg