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Desarrollo de cerámicos refractarios silico-aluminosos a partir de arcillas caoliniticas de Barichara (Santander)

Resumen

El presente proyecto estudió el beneficio de dos arcillas provenientes de Barichara Santander, denominadas por los artesanos de la región como cascajo y negra, con el fin de utilizarlas en la fabricación de refractarios sílicoaluminosos. El proceso de beneficio se llevó a cabo mediante operaciones metalúrgicas de tamizaje en húmedo, sedimentación, concentración magnética y lixiviación ácida inversa, mejorándose la calidad de las arcillas al eliminar algunas de sus impurezas e incrementando el %Al2O3 presente; y una vez selecciona la arcilla de mayor calidad, se empleó en el estudio de obtención de refractarios compuestos de arcilla-chamota bajo diferentes concentraciones y temperaturas. La chamota fue preparada por quemado de la arcilla beneficiada a 1300°C, y clasificada en rangos de tamaño de partícula de 100 µm a 2 mm. Se estudió la fabricación de los refractarios con diferentes mezclas arcillas/chamota, moldeando las pastas cerámicas bajo presión; posteriormente secadas al ambiente y en estufa entre 50 y 100ºC. Finalmente se sinterizaron los cerámicos entre 1200 y 1400ºC, en horno eléctrico bajo atmósfera oxidante. Los cerámicos obtenidos fueron caracterizados empleando técnicas de análisis mineralógico por Difracción de Rayos X (DRX) y Fluorescencia de Rayos X (FRX); microestructura por microscopía electrónica de barrido (SEM); densidad y porosidad aparente por método de Arquímedes; punto de ablandamiento por método de conos pirométricos, estabilidad térmica por ATD-TGA; resistencia a la flexión en frió; según norma ICONTEC 682 y resistencia al choque térmico según norma ICONTEC 1 432. Teniendo en cuenta los resultados, se seleccionó el cascajo para fabricar los cerámicos, por su reducción de Fe y aumento de Al2O3 de 97.5% y 73.39% respectivamente. Se determinó que las mejores condiciones para fabricar los refractarios, son: mezcla de 20%chamota-80%arcilla, sinterizada por 2 horas a 1300ºC. Finalmente se concluye que es posible desarrollar refractarios arcilla-chamota, para usos que no excedan los 1600ºC.1