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Transformaciones de los refractarios de sílice durante su utilización en

los hornos de vidrio* COSME MONTES LOPEZ GERMAN ARTIGAS GIMÉNEZ

Laboratorio Central de Cristalería Española de Aviles

RESUMEN

Describe este trabajo las transformaciones mineralógicas que han tenido lugar en los refractarios de sílice utilizados en diferentes zonas de un horno de vidrio plano y también las diferencias Que se producen aun dentro de uncu misma pieza en función del gradiente de temperatura que ha existido en la misma durante su utilización.

Se confirma una vez más la necesidad de emplear en este tipo de hornos, refractarios de silice debidamente transformados, a fin de evitar que se creen en los mismos zonas cristalográficas heterogéneas que faciliten su destrucción, sea en su utilización o durante el enfriado o temples posteriores.

RÉSUMÉ

Ce travail nous décrit les transformations miner alo giques qui ont eu lieu dojis les réfractaires en silice utilisés sur les différentes zones d'un four à verre plat et les différences qui se produissent dans une même pièce en raison du gradient de température qui a eu lieu dans celle-ci pendant son utilisation.

On confirme une fois de plus, le besoin d'employer sur ce type de fours, des réfractaires en silice dûment transformés, afin d'éviter la création de zones cristalographiques hétérogènes qui facilitent leur destruction soit pendant leur utilisation ou pendant le refroidissement ou les trempes postérieures.

SUMMARY

This paper describes the mineralogical changes which took place in the silice refractories used in the different zones of a plate glass furnace, and shows as well the differences produced, even inside a

* Conferencia pronunciada en la I Reunión Técnica del Vidrio, Madrid, 11-12 de noviembre de 1968.

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TRANSFORMACIONES DE LOS REFRACTARIOS DE SILICE...

particular piece, as a function of the temperature gradient of that piece while it is in use.

It is confirmed once again the necessity of employing this type of silice refractories furnaces, once properly transformed, in order to avoid the presence of heterogeneous cry st alo graphic zones which could lead to the material destruction, either while it is in use or in later cooling or tempering stages.

I. Introducción

Continuando la línea de los trabajos realizados por anteriores investigadores, como Konopicky, Patzak, Routschka, Meister y otros, hemos considerado de interés, dada la posibilidad que tenemos de estudiar frecuentemente hornos de vidrio después de largas campañas de fabricación, realizar un estudio que pueda ser una aportación más al conocimiento de las transformaciones que sufre el refractario de sílice colocado en las bóvedas de los hornos de vidrio, durante períodos muy prolongados de utilización.

El horno estudiado, calentado por fuel, ha trabajado durante más de mil días, fundiendo unas 150.000 Tm. de vidrio de luna con la composición sodo-cálcica normal.

El análisis químico del material utilizado es el siguiente :

SiO. ... 96,00 A\,Ö, + T Í O , 1,00 F e A 0,20 CaO ... 2,50 MgO 0,10 Na^O 0,05 K^O ... 0,10

Las características físicas más importantes del mismo son :

Densidad real 2,34-2,36 Porosidad ... 22-24%

Sus propiedades mecánicas son correctas.

Para la realización de este estudio se ha recurrido a las siguientes técnicas de trabajo: análisis químico, dilatometría, examen petrográfico y técnicas de difracción de rayos X,

Las muestras estudiadas corresponden a las zonas del horno señaladas en el esquema que sigue, conforme se relacionan en el mismo.

2 9 4 BOL. SOC. ESP. CERÁM., VOL. 8 - N,° 3

COSME MONTES Y GERMAN ARTIGAS

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ESQUEMA DEL HORNO

1. Pieza de la pantalla suspendida del enfornamiento. 2. Gotas del arco del piñón de fusión. 3. Pieza del primer anillo de la bóveda. 4. Pieza del segundo anillo de la bóveda. 5. Banqueta del quemador 4 norte. 6. Bóveda, en el eje del primer nicho de espumado. 7. Mortero de unión de las piezas de la bóveda, eje del primer nicho de espumado. 8. Piñón delantero.

IL Estudio de los refractarios

1. PIEZA DE LA PANTALLA SUSPENDIDA DEL ENFORNAMIENTO

Está situada como se indica en la figura 1, punto 1-1. En una sección de la pieza realizada sobre la zona de la parte central, lejos

FiG. 1.—Detalles de la pantalla suspendida del enfornamiento y arco del piñón de fusión.

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TRANSFORMACIONES DE LOS REFRACTARIOS DE SÍLICE...

del frente más vidriado de la cara del horno, puede apreciarse toda la evolución que ha sufrido el refractario del intradós al extrados durante su utilización.

En el cuadro I se recogen los resultados de los análisis químicos y las curvas de dilatación correspondientes a las zonas indicadas de la pieza, y los cuadros II y III presentan el estudio petrográfico y de difracción de rayos X, respectivamente.

En las partes anterior y posterior de la zona 1 de la pieza estudiada, se han encontrado los siguientes resultados en el análisis químico :

Parte anterior vitrificada, cara de fusión

Parte posterior de aspecto esponjoso, cara

de enfornamiento

SiOo AUÓ, Fe^O, CaO MgO Na^O Pérdida al fuego

91,28 74,08 0,71 0,75 0,13 0,17 2,12 16,50 0,17 1,10 5,25 6,23 0,30 1,11

Otras observaciones sobre la pieza 1

Una gota formada en la parte anterior de la pieza (zona vitrificada) presenta en una sección horizontal el reparto de cristales que se observa en la figura 2.

Tridimita

Cristobalita

FiG. 2

Es decir, un núcleo de tridimita y una corona de cristobalita, perfectamen

te diferenciadas.

296 BOL. SOC. ESP. CERÁM., VOL. 8 - N.° 3

COSME MONTES Y GERMÁN ARTIGAS

CUADRO I

EVOLUCIÓN DE UNA PIEZA DE SÍLICE DE LA PANTALLA SUSPENDIDA DEL ENFORNAMIENTO

ZONAS ESTUDIADAS Análisis ::uimico Curvas de dilatación

i 91,29 0,54 0,09 2,33 0,19 3,09 2,40 7,6

2

91,27 0,82 0,08 1,88 0,29 3,50 1,96 ^ nn\ <> o «.«1

89,48 0,62 0,13 5,86 0,48 2,44 0,93

91,09 0,53 0,16 4,18 0,24 3,53 0,23

20 100 200 300 ^00 500 600 700 BOO

Temperatura "C.

LOS resultados del análisis químico de la zona 1 figuran en la página 296.

CUADRO II

EVOLUCIÓN DE UNA PIEZA DE SÍLICE DE LA PANTALLA SUSPENDIDA DEL ENFORNAMIENTO. ESTUDIO PETROGRÁFICO

Zonas 4-5

L, P. X 20

Mucho cuarzo sin transformar. L. P. X 20

Cuarzo sin transformar.

MA YO-JUNIO 1969 297

CUADRO II (continuación)

TRANSFORMACIONES DE LOS REFRACTARIOS DE SILICE.

Zona 3

^ K. r: / ^

L. iV. X 55 L. P. X 55 Tridimita en pequeños cristales y otros muy birrefringerttes que parecen ser de

silicato calcico.

Zona 2

L, N. X 20 L. P. X 20 Tridimita en grandes cristales junto a zonas opacas en L. N. y L. P.

Zona 1

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L, N. X 20 L. P. X 20 Tridimita en formaciones más puras y con cristales mayores que en la zona anterior.

BOL. SOC. ESP. CERÁM., VOL. 8 - N.*' 3


Las cristalizaciones de tridimita son grandes, en forma de láminas y con algunas maclas en punta de ñecha (fig. 3).

La cristobalita presenta en su mayor parte el hábito "fish scale" y algunos zonas pequeñas que adoptan la estructura "New York pattern" (fig. 4).

FIG. 3.—L. P. x 20 F I G . 4 .—L. N. X 20

En un corte vertical de la misma gota, se aprecian en el contorno de su vértice formaciones de cristobalita en ramas perfectas dispersadas en una fase vitrea, mientras el interior se encuentra también lleno de tridimita (figs. 5-6).

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iíiÉliP*

FiG. 5.—L. N. X 20 FiG. 6.—L. P. X 20

Reconsiderando todos los datos obtenidos sobre esta pieza, vemos por el análisis químico que su composición original se ha modificado de la siguiente manera:

AloOo Sin variaciones notables.

Fe^Oa

MA YO-JUNIO 1969

Valores algo más pequeños de los normales en las zonas 4 y 5, sin fácil explicación.

299


En las restantes zonas, incluyendo la anterior y posterior de la pieza, el hierro se corresponde con el del refractario sin usar.

CaO En las zonas 4 y 5, los mismos valores que en el refractario original. En las 3 y 2, aumenta considerablemente. Valor normal en la parte anterior vitrificada y elevadí-sima en la posterior de aspecto esponjoso.

MgO En el refractario nuevo no suelen encontrarse más que trazas. Ha aumentado por lo tanto algo en todas las zonas ; de forma marcada en la 3 y extraordinariamente en la posterior del lado del enforne.

NagO Aumento notable en todas las zonas, sobresaliendo en las vitrificada y esponjosa de la parte inferior de la pieza.

Pérdida al fuego ... Muy marcada en las zonas más externas, apreciable en las 3 y posterior de la zona 1 y pequeña en las 1 y 2.

Teniendo en cuenta que la pérdida al fuego se determina sobre producto seco y que no se puede pensar en la presencia de materia orgánica, cabe suponer que esta pérdida es debida por lo tanto a alguno de los carbonatos de la composición del vidrio que se introducen por la porosidad abierta a través de la pieza, sin descomponerse.

El elevado contenido en NaaO, junto con la pérdida al fuego que registran las zonas 5 y 4, donde por otra parte tampoco se ve una fase vitrea anormal, parecen indicar que la sosa del polvo de la composición ha penetrado en las partes superiores de la pieza.

Los polvos de caliza y dolomía apenas han afectado a la pieza en las zonas antes mencionadas, pero en cambio ha aumentado extraordinariamente el contenido de CaO en las intermedias 3 y 2, donde se encuentran valores de 5,86 % y 4,18 %, respectivamente; migración de CaO ya señalada por varios autores.

La masa con aspecto esponjado en el intradós, a continuación de la zona vidriada (ver fig. 1) está muy enriquecida en cal y sosa y parece que en ella ha quedado fritada, aunque segregada, una parte importante de composición.

Concretando nuestras observaciones, se tiene en esta pieza un aporte de carbonato sódico por la parte superior, sin que llegue a producirse reacción apreciable con el refractario y un ataque por la inferior en la que actúa la sosa y de una forma muy notable la cal, que penetra profundamente.

El examen petrográfico, así como el estudio de difracción de rayos X, re-

3 0 0 BOL. SOC. ESP. CERÁM., VOL. 8 - N.° 3


CUADRO III

EVOLUCIÓN DE UNA PIEZA DE SÍLICE DE LA PANTALLA SUSPENDIDA DEL ENFORNA-MiENTO. ESTUDIO POR DIFRACCIÓN DE RAYOS X

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Zona 5

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A Mucho a-cuarzo. D a-tridimita. O a-cristobalita.

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Zona 4 A Menos a-cuarzo. D Más a-tridimita. O a-cristobalita.

velan abundante cuarzo sin transformar en las zonas externas. A partir de la zona 4, el refractario no ha sufrido transformación mineralógica alguna en 16 centímetros de espesor de pieza.

En la intermedia 3 ya se encuentra una transformación casi completa en pequeños cristales de tridimita y al microscopio con L. P. aparecen unas aglomeraciones muy birrefringentes atribuibles a algún compuesto de cal (¿wo-llastonita?), pero que no se ha identificado claramente.

MAYO-JUNIO 1969 301

TRANSFORMACIONES DE LOS REFRACTARIOS DE SÍLICE.

CUADRO III (continuación)

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Zona 3 A Restos a-cuarzo. D Predomina a-tridimita. O a-cristobalita.

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Zona 2 A Nada a-cuarzo. D Predominio a-tridimita. O Poca a-cristobalita.

Es muy interesante observar en el cuadro I que, entre las zonas 3 y 4 la pieza se ha agrietado, hecho que se explica por la notable diferencia de dilatación que existe entre ambas.

Se puede deducir por lo tanto que, si en esta pantalla suspendida las partes más expuestas de las piezas sufren una fuerte tridimitación, por hallarse a una temperatura apropiada para ello, o reforzada quizá por un efecto minera-lizador de la cal que se introduce en ellas, será más conveniente emplear aquí piezas tridimíticas y no cuarzo-cristobalíticas, para tener una homogeneidad



CUADRO III (continuación)

• % ' ' ' • - ¿ - - ' . a^U - |.* - ^ - * --

Zona 1

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A iVac/a a-cuarzo. D Predominio a-tridimita. O A cíí/a a-cristobalita.

de cristales que no evolucionarán durante el uso y que redundarán evidentemente en una mayor resistencia de la pieza.

2. GOTAS DEL ARCO DEL PIÑÓN DE FUSIÓN

Posición 1-2 en la figura 1. En el interior de las gotas hay una zona relativamente estrecha donde pre

domina la tridimita bien cristalizada. La corteza es gruesa y está formada por cristobalita muy compacta en

estructura "New York pattern" (fig. 7).

FIG. 7.—L. N. x 50

Por difracción de rayos X se detecta también cristobalita y algo de tridimita.

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TRANSFORMACIONES DE LOS REFRACTARÎOSDE SILICE...

El análisis químico es el siguiente :

%

SiO, 88,17 A l A ^^^2 F e A 0,13 CaO" 2,81 MgO 1,42 Na^O 6,44 K,0 0,06

Difieren estas gotas de las formadas en la pantalla suspendida (apartado anterior), en que presentan la cristobalita más ordenada y extensa como fruto de una cristalización lenta y reposada. Por otra parte, la magnesia parece haber aumentado más en estas gotas del piñón que en las de la pantalla.

Las fases vitreas son parecidas en ambas.

3. PIEZA DEL PRIMER ANILLO DE LA BÓVEDA

Situada concretamente en el punto 1-3 de ia figura 8.

'i«.4

FiG. 8.—Primeros anillos de la bóveda.

Los resultados de los análisis obtenidos para esta pieza en los diferentes ensayos se condensan en los cuadros IV, V y VI.

304 B O L . S O C . ESP. CERÁM., VOL. 8 - N.*' 3


CUADRO IV

EVOLUCIÓN DE UNA PIEZA DE SÍLICE DEL PRIMER ANILLO DE LA BÓVEDA

ZONAS E S T U D I A D A S

ANALISIS (.UimCO

Pérdida

20 100 200 300 AOO 500 600 700 600 Temperatura "C.

96,44 0,24 0,13 1,24 0,41 1,41 0,10

CUADRO V

EVOLUCIÓN DE UNA PIEZA DE SÍLICE DEL PRIMER ANILLO DE LA BÓVEDA. ESTUDIO PETROGRÁFICO

Zona 4

L. N. X 20 L. P. X 20

Bastante cuarzo sin transformar.

MAYO-JUNIO 1969 305

CUADRO V (continuación)


Zona 3

L. P. X 55 L. P. X 2í?

Tridimita. Cristobalita en las partes más oscuras.

Zona 2

L. F. X 20

Tridimita y cristobalita.

L. N. X 140

Detalle de la cristobalita.

Zona 1

L. N. X 20 L. P. X 20

Grandes maclas de tridimita y cristobalita entre ellas.



CUADRO VI

EVOLUCIÓN DE UNA PIEZA DE SÍLICE DEL PRIMER ANILLO DE LA BÓVEDA. ESTUDIO POR DIFRACCIÓN DE RAYOS X

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Zona 4 . A a-cuarzo. D o-tridimita. O a-cristobalita.

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Zona 3 A Ausencia a-cuarzo. D Mas a-tridimita. O Mezzos a-cristobalita que en zona 4.

La difracción de rayos X señala además una fase no identificada que aumenta a medida que se avanza de la zona 1 a la 4.

Al observar el análisis químico se ve que el contenido en CaO sigue la misma progresión que en la pieza de pantalla del enforne hasta la zona 3, para disminuir luego en la 4, por lo que es fácil considerar que la fase cristalina no identificada sea también un silicato de calcio.

MAYO-JUNIO 1969 307

TRANSFORMACIONES DE LOS REFRACTARIOS DE SÍLICE..

CUADRO VI (continuación)

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Zona 2 A Awí^ncza a-cuarzo. D Míi5 a-tridimita. O Mewoí a-cristobalita que en zona 3.

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Zona 1 A AMíencm a-cuarzo, D Mfls a-tridimita. O Menos a-cristobalita que en zona 2.

Es notable en esta pieza observar la transformación homogénea que experimenta desde el intradós hasta la zona 3, pues, si bien los cristales de tridimita difieren en tamaño, presentan sin embargo estas zonas la misma dilatación, según se ve en las curvas obtenidas. Aunque se aprecian algunas formaciones claras de cristobalita entre la tridimita, su proporción sin embargo es pequeña, según confirma también la dilatación.

La zona 4 no alterada, correspondiente al extrados, conserva la composición

308 BOL, SOC. ESP. CERÁM., VOL. 8 - N.° 3


original con una mezcla de cristobalita y tridimita en pequeños cristales y bastante cuarzo sin transformar.

Resulta obvio señalar el interés que tiene colocar aquí también material lo más tridimítico posible.

4. PIEZA DEL SEGUNDO ANILLO DE LA BÓVEDA

La zona donde se ha tomado la pieza presenta un color blanco intenso que destaca del primer anillo (fig. 8), 1-4 y del resto de la bóveda. Esta zona se extiende entre los primeros y terceros quemadores.

Se estudia la pieza de la misma forma que la del primer anillo, reñejándose los resultados hallados en los cuadros VII, VIII y IX.

Encierra esta pieza varias particularidades interesantes de comentar. La primera, ya mencionada, es el color blanco de la zona en que se encuentra, perfectamente delimitada y con un espesor de 7 cm.

CUADRO VII

EVOLUCIÓN DE UNA PIEZA DE SÍLICE DEL SEGUNDO ANILLO DE LA BÓVEDA

ZONAS ESTUDIADAS

%\^ Análisis Químico

Í Í ^ ^ V 3 Ü 2 S CaO_ MgO_ Na¿) ^ ^ f .

. ^ ^ 5 , 0 8 1 , 0 8 0 , 3 1 2 , 3 0 0 , 1 5 0 , 0 9 0 , 1 6 75

|93 ,57 1 , 5 4 0 , 4 8 3 , 2 9 0 , 1 0 0 , 7 5 0 , 1 2 o

I 0,B-

94,73 1,18 0,27 2,33 0,22 1,09 0,14

5

\ 96,95 0 ,32 0,11 1,06 0,58 0,84 O,If

Curvos de dilatación

20 100 200 300 400 500 600 700 800

Temperatura "C.

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CUADRO VIII

EVOLUCIÓN DE UNA PIEZA DE SÍLICE DEL SEGUNDO ANILLO DE LA BÓVEDA. ESTUDIO PETROGRÁFICO

Zona 4

L. N. X 20 L. P. X 20 Bastante cuarzo sin transformar.

Zona 3

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L. N. X 20 L. P. X 20 Tridimita en cristales aún no muy bien formados.

Zona 2

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L. N. X 20 L. P. X 20 Tridimita en cristales más ordenados y mayores que en la zona 3.

310 BOL. SOC. ESP. C E R Á M . , VOL. 8 - N.° 3


CUADRO VIII (continuación) • *V^^^':' í

Zona 1

L. N. X 20

Conjunto de la cristobalita.

L. N. X 140

Detalle de la cristobalita que aparece en forma de ''fish scale''.

Este color blanco es debido únicamente a la transformación en cristobalita pura del intradós de las piezas, por efecto de las temperaturas más elevadas existentes en dicha zona. El análisis químico muestra que no hay concentraciones más fuertes que en otras piezas o zonas de óxidos a los que pudiera atribuirse la coloración, sino que, por el contrario, la riqueza en SÍO2 es la mayor encontrada. La pureza de esta cristobalita, constatada por difracción de rayos X y el examen petrográfico, queda también patente en la curva de dilatación, donde se destaca la fuerte subida característica de esta especie cristalina entre 200 y 300^ C.

Observando la fotografía de la pieza se ve una fisura vertical que comprende las zonas 2 y 3 y que es perfectamente explicable al ver que estas dos zonas, con dilatación parecida, han sufrido los efectos de tracción de las 1 y 4 entre las que están comprendidas y que tienen dilataciones más altas.

Con los resultados encontrados puede pensarse en principio que en esta parte de la bóveda, correspondiente a la zona más caliente del horno, sería conveniente el empleo de materiales de naturaleza cristobalítica, con objeto de evitar que se produjeran fuertes heterogeneidades cristalinas en las piezas. Sin embargo, como la zona de estabilidad de la cristobalita, debido al gradiente de temperatura en el espesor, sólo abarcaría los 7 cm. de profundidad encontrados, no es posible saber hasta qué punto tendría lugar con el tiempo una inversión a tridimita en el espacio comprendido entre las zonas 2 y 3.

En una bóveda calorifugada, la zona de eslabilidad de la cristobalita sería mucho más profunda.

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Se completa el estudio del material de sílice utilizado en este horno examinando otros puntos singulares situados hacia la zona de trabajo, es decir, a medida que desciende la temperatura, pero limitándonos solamente al intradós de las piezas.

CUADRO IX

EVOLUCIÓN DE UNA PIEZA DE SÍLICE DEL SEGUNDO ANILLO DE LA BÓVEDA. ESTUDIO POR DIFRACCIÓN DE RAYOS X

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Zona 4 A a-cuarzo. D a-tridimita. O a-cristobalita.

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Zona 3 A Ausencia a-cuarzo. D Md5 a-tridimita. O Menos a-cristobalita que en zona 4.

3X2 BOL. SOC. ESP. CERÁM., VOL. 8 - N." 3


CUADRO IX (continuación)

Zona 2 A Ausencia a-cuarzo. D Más a-tridimita. O M^wös a-cristobalita que en zona 3.

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Zona 1 O a-cristobalita purísima.

5. BANQUETA QUEMADOR 4 NORTE

La diferencia notable encontrada entre el comportamiento de la banqueta y el collar del quemador 4 norte con relación a su simétrico del sur (figuras 9-10), ha llevado a hacer un estudio del material correspondiente a la banqueta del primero tratando de encontrar una explicación.

Petrográficamente se encuentran en estas piezas grandes transformaciones de tridimita dentro de un retículo constituido por cristalizaciones muy espesas de cristobalita en dendritas (figuras 11-12).

MAYO-JUNIO 1969 313


Esta red de cristobalita adquiere un intenso color marrón claro y parece opaca con relación al resto de la masa, más vitrificada.

FiG. 9.—Quemador 4 norte

Su composición química es :

%

SÍO2 92,79 AI2O3 0,42 F e A 0,35 CaO 1,79 MgO 1,62 Na^O 2,73

por lo que, aparte de un enriquecimiento en MgO, NaaO y un poco en ¥e^0^, no se aprecian otros componentes extraños en forma importante.

El aumento en magnesia y álcalis se observa también en otras partes de la superestructura de sílice del horno, donde en cambio no aparece deteriorado el material. Este distinto comportamiento puede ser debido sólo a un efecto de

314 BOL. SOG. ESP. CERÁM., VOL, 8 - N.° 3


temperatura asimétrica de la combustión por una calefacción más intensa en el lado norte.

FiG. 10.—Quemador 4 sur

FiG. U.~L.N. X 20 FiG. 12 .~L. N. X 55

6. BÓVEDA, EN EL EJE DEL PRIMER NICHO DE ESPUMADO

Corresponde la muestra estudiada a un desconchado de la zona 1-6, señalada en la figura 13. Es por tanto justamente el intradós de una de las piezas de la bóveda en esta parte del horno.

MAYO-JUNIO 1969 315


El examen en lámina delgada revela únicamente formación de tridimita en cristales gruesos (fig. 14).

FIG. 13

La difracción de rayos X confirma la tridimita y señala sólo dudosa la presencia de cristobalita. En el análisis químico se obtienen los siguientes resultados :

%

SÍO2 94,63 A l A 0,57 F e A 0,19 CaO 1,92 MgO 0,55 Na^O 1,97

Con relación a la composición original del refractario, hay del orden de + 0,4 % de MgO y + 2 % de Na^O.



El aumento del sodio presenta la duda de si puede ser debido a que actúan todavía en esta zona los polvos de composición, cosa poco probable, o si se trata ya de una condensación del álcali volatilizado, según veremos más adelante.

FiG. 14.—L. N. X 20 FiG. 15.—L. P. X 20

7. MORTERO DE UNIÓN DE LAS PIEZAS DE LA BÓVEDA, EJE DEL PRIMER NICHO

DE ESPUMADO

Aparece este material extrusionado entre las piezas y más blanquecino que ellas mismas. En las formaciones de tridimita que lo constituyen (fig. 15) hay cristales más perfectos que en las piezas contiguas, pues aquí llegan a verse buenas maclas en punta de flecha. También la difracción de rayos X señala la naturaleza tridimítica de estos cristales, sin que detecte trazas de cristobalita. El material del mortero, de composición diferente al de las piezas, ha llegado, siempre dentro de la tridimita, a un grado de transformación distinto.

8. PIÑÓN DELANTERO

Finalmente se estudia el material situado a la salida del vidrio fundido, habiéndose tomado las muestras de las piezas que señala la flecha en la figura 16.

En el examen petrográfico se observa solamente tridimita, aunque muy des

ordenada y heterogénea en cuanto al tamaño de los cristales se refiere (fig. 17).

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FIG. 16.—Piñón delantero. Salida del vidrio fundido.

Se ha encontrado para este material la siguiente composición :

%

SiO. 92,05 A 1 Â 0,62 F e A 0,14 CaO 2,86 MgO 0,45 Na.,0 3,63 K^Ó 0,06 SO3 0,11 Cl nada

Por difracción de rayos X se determina tridimita y otra fase muy claramente marcada pero no identificada de momento aunque muy probablemente se trate de un silicato de sodio. Llegamos a esta deducción teniendo en cuenta la sorprendente cantidad de NaaO que presenta en este punto el refractario y que aquí debe ser atribuido al álcali volatilizado del vidrio. Por otra parte, en el análisis químico no aparecen prácticamente aniones de sulfatos o clo-



ruros, por lo que resta pensar que el álcali se ha combinado formando un silicato.

m:.M

M l , « t J í « / / «^ • . • f S, ' * •»

FiG. 17 .—L. P . X 2Ö

III. Conclusiones

El desarrollo de este trabajo nos lleva a demostrar una vez más lo improcedente que resulta el emplear en la superestructura de un horno para fusión de vidrio materiales de sílice incompletamente transformados.

Las cristalizaciones que tienen lugar durante el uso, aunque éste sea muy prolongado, por causa de las temperaturas y de los óxidos procedentes de la composición del vidrio, que pueden actuar como mineralizadores, no llegan a afectar como es natural a toda la pieza, lo que da lugar a la formación de zonas cristalográficamente heterogéneas y por lo tanto con propiedades distintas, especialmente en cuanto a la dilatación se refiere. Ello repercute de manera extraordinaria en la integridad de las piezas durante el enfriado o en posteriores templados después de reparaciones parciales.

El calorifugar o no las bóvedas modificará también de forma esencial las transformaciones y, sobre todo, su penetración.

Nos parece también interesante señalar que, si bien en una gran parte del horno es preferible emplear materiales tridimíticos, según se ha podido comprobar en este estudio, hay por el contrario unas zonas, las correspondientes precisamente a las partes más calientes, donde puede ser conveniente colocar refractarios de tipo cristobalita, no generalizando por lo tanto la calidad de los materiales de la construcción como normalmente se hace.

Esta solución de diferenciar los refractarios a colocar, teniendo en cuenta su emplazamiento concreto, implicaría problemas para el fabricante y posiblemente también en el templado del horno, pues la subida de temperatura

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alrededor de los 300** C tendría que ser más cuidada, pero parece evidente que sería el mejor sistema para obtener una superestructura sólida y duradera*

BIBUOGRAFIA

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320 BOL. SOC. ESP. CERÁM., VOL. 8 - N.® 3

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