Descripción

Comparación de Propiedades

La Tabla indica las principales propiedades físicas de tres IFB disponibles en el mercado, seleccionados como representantes de los tres métodos de fabricación. Representan el grupo 23 del producto, con una clasificación de temperatura de 2300°F/1260°C. El proceso de “moldeo” utiliza mortero de yeso como medio de secado rápido para una mezcla de arcilla de alto contenido en agua, con algunos aditivos quemados adicionales. El proceso “slinger” es una forma de extrusión a baja presión de una mezcla húmeda de arcilla, con el paso adicional de que el material semi-extruido se “lanza” a una cinta continua para generar una porosidad adicional antes del secado y cochura. El proceso de www.morganadvancedmaterials.com “extrusión” fuerza una mezcla húmeda de arcilla que contiene aditivos quemados a través de una boquilla de extrusión, donde el extrusionado se corta en ladrillos, se seca y se cuece. Es importante indicar que hay otras tecnologías de formación usadas por los fabricantes, entre ellas el prensado y el espumado, aunque los IFB hechos con estos procesos son mucho menos comunes en el mercado y no se tratan en este artículo.

Proceso de fabricación Moldeo Slinger Extrusión

• Densidad (kg/m3) 483 611 520
• MOR (MPa) 1 0.7 1.2
• CCS (MPa) 1.2 0.9 2
• PLC(%) tras 24h y 1230ºC -0.2 0 0
• Expansión lineal reversible (%) 0.5 0.6 0.6

Los datos de densidad indicados en la Tabla son la media de las medidas registradas en 6 ladrillos seleccionados aleatoriamente en un lote más grande del producto. El resto de los datos de las propiedades físicas son por lo general medias de tres mediciones, mientras que los datos químicos y mineralógicos de la Tabla 3 se miden en una muestra tomada de modo aleatorio del lote. Los datos de propiedades de la Tabla 2 ilustran la variedad de densidades disponibles para los IFB del grupo 23 a través de las diferentes técnicas de fabricación. El proceso de moldeo da el producto de menor densidad, mientras que los IFB extrusionados ofrecen el producto más fuerte de los tres en términos de propiedades medidas a temperatura ambiente, lo cual hace que sean el producto más resistente a un manejo brusco. Suele utilizarse la densidad como una guía aproximada en términos de propiedades aislantes de un IFB, indicando que la menor densidad ofrece el mayor aislamiento, y aunque más adelante veremos que para productos de similar composición la microestructura del producto es el principal factor controlador a la hora de determinar la conductividad térmica.

Composición química de IFB del grupo 23

Proceso de fabricación Moldeo Slinger Extrusión

% Al2O3 37 38.8 42.7
% SiO2 44.4 47.8 52
% Fe2O3 0.7 0.4 1.2
% TiO2 1.2 1.6 1.4
% CaO 15.2 10.9 0.7
% MgO 0.4 0.2 0.6
% Na2O + K2O 1.1 0.3 1.4

Fase cristalina principal anortita mulita Fase cristalina menor mulita silice Los datos químicos de la Tabla ilustran algunas diferencias de composición clave en los IFB cuando cambian de moldeo a slinger y a extrusión. El proceso de moldeo produce un IFB que por lo general es anortita (CaO·Al2O3.2SiO2), mientras que la extrusión produce en IFB que contiene en su mayoría mulita (3Al2O3.2SiO2), El ladrillo slinger tiene una mezcla de ambas fases. Esto es consecuencia de las diferencias entre las técnicas de fabricación. El proceso de moldeo se basa en un mortero de yeso como fase ligante, lo www.morganadvancedmaterials.com que proporciona la fuente de Ca que reacciona con la arcilla en la mezcla para formar anortita después de una sinterización a alta temperatura. Los procesos slinger y de extrusión no están tan limitados en su elección de materias primas, ofreciendo a los fabricantes la capacidad de alterar la composición para adaptarse a una variedad más amplia de aplicaciones. Ya que la anortita proporciona una mejor resistencia a los álcalis en comparación a la mulita, los fabricantes que usan el proceso slinger suelen intentar favorecer la formación de anortita añadiendo CaCO3 a la mezcla. Un efecto secundario de la adición de carbonato es un aumento del encogimiento durante la cocción y por consiguiente hay un límite al nivel de CaCO3 que puede añadirse. Por lo tanto este tipo de slinger producía un ladrillo que no conseguía la conversion completa a anortita, con presencia de alguna formación de mulita. En el ladrillo estudiado en este artículo, el IFB extrusionado no tenía adiciones de Ca y forma entonces mulita como fase principal. Los procesos slinger y de extrusión son mucho menos sensibles a las variaciones de las materias primas que el proceso de moldeo. Mientras que este último normalmente sólo usa yeso como medio de solidificación, los procesos slinger y de extrusión pueden usar cualquier mezcla de arcillas plásticas y aditivos. Como consecuencia de esta capacidad de variar la mezcla en el proceso slinger, los fabricantes ofrecen normalmente una versión de IFB del grupo 3 con baja cantidad de Ca, que ofrece propiedades similares a las del producto extrusionado.