Comparación entre los sistemas de enlace; sílice coloidal, cementos cálcico-aluminosos y enlace fosfático en materiales refractarios no conformados basados en alta alúmina

Abstract

El objetivo de este proyecto es la formulación de nuevos materiales refractarios monolíticos usando el enlace fosfático como vía de enlace a baja temperatura. Este nuevo material será comparado con otros materiales refractarios que constan con otro tipo de sistemas de enlace, como cementos cálcico-aluminosos o sílice coloidal, los cuales son ampliamente usados por la compañía que lidera este proyecto; ALFRAN. En primer lugar, a modo de introducción teórica, se definirá el concepto de material refractario, así como su clasificación y sus diferentes formas de instalación. Además, debido a las condiciones en que estos materiales trabajarán, la cantidad de líquido usada en su instalación debe ser minimizada. Esta es la razón por la que en el presente proyecto se deben estudiar los distintos modelos de empaquetamiento de partículas, para así, optimizar el factor de empaquetamiento en el diseño del material. En segundo lugar,se definirá la composición de cada uno de los materiales, los cuales serán caracterizados por ensayos experimentales normalizados, para así obtener información sobre su densidad, porosidad, resistencia a flexión en frío, modulo de ruptura en frío, resistencia a la abrasión, etcétera. Finalmente, se compararán todos los resultados para obtener el mejor material para ser instalado a nivel industrial. También, esta comparativa será útil para comprobar si aquellos materiales refractarios monolíticos diseñados con sistema de enlace fosfático son adecuados para las aplicaciones requeridas en el contexto industrial.

The aim of this project is to develop new monolithics refractories castables using the phosphate bonding system. These new materials will be compared with others monolithic materials that have other kinds of bonding systems, like Calcium-Aluminate Cement or Colloidal Silica which are widely used by the company what lead this project, ALFRAN. Firstly, refractory materials will be defined, likewise their classification and their ways of installation. Moreover, due to their industry applications, their water demand has to be minimized. That is the reason why their packing factor should be adjusted following the Andreasen Model. Secondly, the castables´s composition will be defined, and they will be characterized for different experimental tests, obtaining information about their density, cold crushing strength, cold modulus of rupture, abrasion resistance, etcetera. Finally, all these results will be compared for obtaining the best material to be installed in industrial applications. Also, it will let check if monolithic refractories castables that use phosphate compounds as bonding system are suitable for specific applications in the industry context.