Mecanismos de ataque alcalino en los refractarios de horno alto. II. Ataque alcalino en los materiales de carbono y carburo de silicio

• D. Campos ^[1] ; K. R. Selkregg ^[1] ; Y. Tagami ^[2]
  1. [1] The Carborundum Resistant Materials Company, Refractarles Division. Niagara Falls, New York, U.S.A
  2. [2] Tokyo Kokyu Rozai Company Lts. Tokyo, Japón
• Localización: Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, ISSN 0366-3175, Vol. 22, Nº. 2, 1983, págs. 69-76
• Idioma: español
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• Resumen
  • español

    La revisión bibliográfíca y los trabajos experimentales desarrollados parecen confirmar que existen tres mecanismos no excluyentes en el ataque de los refractarios de carbono por compuestos alcalinos:

    el efecto catalítico de dichos compuesto? en la oxidación del carbono; la formación de compuestos de intercalación K-C, influenciada por la estructura cristalina de la materia prima utIlizada para la fabricación del refractario de carbono y finamente la formación de fases oxidadas condensadas en la porosidad del refractario con notables cambios volumétricos que originarían la destrucción del material por tensiones termomecánicas.

    Los refractarios de carburo de silicio son en principio menos sensibles ; al ataque por compuestos alcalinos, y los mecanismos están menos dilucidados. Parece claro que es mucho más grave el ataque en fase líquida que en fase gaseosa y que en todo caso el ataque está muy condicionado por la naturaleza del aglomerante utIlizado, si bien finalmente, el propio grano de CSi puede reaccionar igualmente con las fases agresivas. La presencia de fases fácilmente oxidables en el aglomerante parece ejercer un efecto determinante. Un buen sistema de refrigeración puede disminuir las barreras térmicas y mejorar el comportamiento del material.

  • English

    The literature survey and the experimental work developed seem to confirm that there are three non-excluding mechanisms in the attack of carbon refractories by alkaline compounds: the catalytic effect of these compounds in the oxidation of carbon ; the formation of K-C insertion compounds, influenced by the crystalline structure of the raw material used in the fabrication of the carbon refractory and finally, the formation of oxidized phases condensed in the porosity of the refractory with remarkable volumetric changes that would originate the destruction of the material by thermomechanical stresses.

    Silicon carbide refractories are less sensitive to the attack by alkaüne compounds and the mechanisms are less clarified. It appears clear that the attack in the liquid phase is much more serious than in the gaseous phase and that, in any case, the attack is greatiy conditioned by the nature of the binder used, although finally the grain of SiC can also react itself with the aggresive phases. The presence of phases easily oxidized in the binder seem to have a determinant effect. A good cooling system can decrease the thermal barrier and improve the performance of the material.

  • français

    La révision bibhographique et les travaux expérimentaux développés semblent confirmer qu'il existe trois mécanismes nom exclusifs dans Tataque des réfractaires de charbon par des composés alcalins:

    l'effect cataly tique de ces composés dans Toxydation du charbon ; la formation de composés d'intercalatión K-C, influencée par la structure cristaline de la matière Première utihsée pour la fabrication du réfractaire de charbon; et finalement, la formation de phases oxydées condensées dans la porosité du réfractoire avec de notables changements volumétriques qui origineraient la destruction du matériel partensions thermomécaniques.

    Les réfractaires de carbure de siHce sont, en principe, moins sensibles à Tataque par composés alcalins, et les mécanismes se trouvent moins düucidés. Il paraît claire que, c'est beaucoup plus grave l'ataque en phase hquide qu'en phase gazeuse et qu'en tout cas, l'ataque est tres conditionné para la nature de l'ag^omérant utiUsé; si bien finalment, le propre grain de csi peut réactionner de même avec les phases agressives. La présence de phases facüement oxydables dans l'agglomérant, semble exercer un effect déterminant. Un bon système de réfrigération peut diminuir les barrières thermiques et améliorer le comportement du matériel.

  • Deutsch

    Eine Durchsicht des einschlägigen Schrifttums sowie die durchgeführten experimentellen Arbeiten scheinen zu bestätigen^dass die Anfressung kohlenstoffhaltiger feuerfester Materialien durch alkalische Verbindungen auf drei sich gegenseitig niciit ausschliessenden Mechanismen beruht,nämlich der Katallyse Wirkung dieser Verbindungen bei der Kohlenstoffoxidierung, der Bildung von durch das Kirstalline Gafüge des für die Herstellung des C-haltigen feuerfesten Materials verwendeten Rohstoffes beeinflussten zwischengelagerten K-C-Verbindungen und schüesslich der Bilding kondensierter Oxidphasen in den Poren des feuerfesten Stoffes, wobei starke Volumenänderungen auftreten, die zur Zerstörung des Materials durch thermomechanische Spannungen führen können.

    Die aus Siüziumkarbid hergestellten feuerfesten Stoffe sind grundsätzüch gegen den Angriff durch alkalische Verbindungen resistenter, doch sind die hierbei in Frage kommenden Prozesse noch weniger bekannt. Eindeutig scheint der Angriff in der Flüssigphase viel intensiver als in der gasförmigen zu sein;

    ferner wird er stark durch die Beschaffenheit des verwendeten Bindemittels mitbestimmt. Allerdings kann das CSi-Korn selbst mit den aggressiven Phasen in Reaktion treten. Das Vorhandensein leicht oxidierender Phasen im Bindemittel scheint eine entscheidende Wirkung auszuüben. Eine wirksame Kühlung kann die thermischen Schranken abbauen und das Verhalten des Materials günstig beeinflussen.