CURSO PETROLEO

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CIUDAD GUAYANA, JULIO 2.004

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MATERIALES REFRACTARIOS PARA LA

INDUSTRIA DEL PETROLEO Curso Nivel Bsico e Intermedio

Elaborado por:

Lic. Nestor Garca

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CIUDAD GUAYANA, JULIO 2.004

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MATERIALES REFRACTARIOS PARA LA INDUSTRIA DEL PETROLEO Curso Nivel Bsico e Intermedio

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CURSO SIR-04-002

I N D I C E

A.-MATERIALES REFRACTARIOS

1. INTRODUCCIN. 2. DEFINICIN. 3. CONO PIROMTRICO EQUIVALENTE. 4. TABLA PERIDICA DE LOS ELEMENTOS. 5. REACCIONES QUMICAS. 6. CARACTERSTICAS DEL OXIDO REFRACTARIO TIL EN LA PRACTICA. 7. CARACTERSTICAS DE LOS XIDOS REFRACTARIOS. 8. TABLA PERIDICA DE LOS XIDOS REFRACTARIOS. 9. CARACTERSTICAS DEL REFRACTARIO IDEAL. 10. REQUERIMIENTO DEL REVESTIMIENTO REFRACTARIO. 11. FACTORES ASOCIADOS A LA VIDA DEL REVESTIMIENTO. 12. CRITERIOS DE SELECCIN DEL REFRACTARIO. 13. CLASIFICACIN DE LOS REFRACTARIOS:

DE ACUERDO A SU PRESENTACIN DE ACUERDO A SU LIGA NATURALEZA QUMICA. NATURALEZA FSICA

14. PROPIEDADES FISCO-QUMICAS DE LOS REFRACTARIOS. 15. FABRICACIN DE REFRACTARIO. 16. SISTEMA DE ANCLAJE, 17. RECOMENDACIONES PARA LA INSTALACIN DE MATERIALES

REFRACTARIO: 1. CASTABLES 2. PROYECTABLES 3. PLSTICOS 4. LADRILLOS.

B.-TRANSFERENCIA DE CALOR

1. MARCO TERICO: CALOR. GENERACIN. MEDICIN. TRANSMISIN. MECANISMO:

a. CONDUCCIN. b. RADIACIN. c. CONVECCIN:

CONSTANTE DE CONVECCIN. TIPO DE CONVECCIN.

2. TRANSFERENCIA DE CALOR Y CLCULOS:

PERDIDA DE CALOR.


CURSO SIR-04-002

MTODO SIMPLIFICADO PARA CALCULAR LA TRANSFERENCIA DE CALOR:

a. APLICACIN DEL MTODO: GRAFICA. PRACTICA.

b. EXACTITUD DEL MTODO.

C.- PROCESO DE SECADO

1. CONCEPTO BASICOS 2. CONSIDERACIONES DEL PROCESO DE SECADO 3. CURADO

a. CONDICIONES DE TEMPERATURA b. METODOS DE CURADO

4. SECADO 5. COCCION 6. CALENTAMIENTO 7. SECADO CONVECCTIVO 8. CURVAS 9. EQUIPO DE SECADO SIR, S.A. 10. PROCESO DE SECADO SIR, S.A 11. PERSONAL SIR, S.A..

D.-MATERIALES REFRACTARIO PARA LA INDUSTRIA DEL PETROLEO Y PETROQUIMICA

1. INDUSTRIA DEL PETROLEO:

PRE-CALENTADORES. UNIDAD DE CRAQUEO CATALITICO (FCCU) UNIDAD DE HIDRODESULFURACION REFORMADOR CATALITICO HIDRO-CRAQUEO UNIDAD RECUPERDORA DE AZUFRE REACTOR TERMICO

2. INDUSTRIA PETROQUIMICA:

PLANTA DE AMONIACO REFORMADOR PRIMARIO PLANTA DE METANOL REFORMADOR SECUNDARIO PLANTA DE OLEFINAS PLANTA DE BUTADIENO

3. CRITERIO DE SELECCIN DE MATERIALES REFRACTARIO PARA LAS DIFERENTES ZONAS DE LAS UNIDADES.

4. DISENO DEL REVESTIMIENTO PARA LAS UNIDADES DE PROCESO.


CURSO SIR-04-002 PAG: 1

A.-MATERIALES REFRACTARIOS



1.-INTRODUCCIN

El objetivo de este curso es dar una visin del conjunto del campo de los materiales refractarios. Transmitir una serie de conocimientos bsicos sobre la qumico-fsica de estos materiales, que den al participante una herramienta suficiente para discernir cules son los parmetros ms significativos en el momento de disear, procesar o elegir un material refractario para una aplicacin determinada. A lo largo del curso se ilustrar cmo las propiedades de un material vienen determinadas por su matriz, la cual es consecuencia del proceso seguido para su manufactura. Para mejorar un material refractario es necesario un buen conocimiento de todos los aspectos de la tecnologa cermica, ya que en la fabricacin de los materiales refractarios, todos los pasos del proceso afectan a las propiedades del producto. Se explicarn las reacciones de un refractario con su entorno en sus aplicaciones ms habituales, exponiendo casos reales. Igualmente se profundizar en la causa o causas de los fallos de los materiales refractarios en servicio. A manera de reflexin generalmente los costos de los refractarios son solamente entre el 5% al 8% los costos totales de produccin, pero una parada por fallas prematura en el revestimiento refractario incrementan estos costos totales 3 a 4 veces mas. Es por eso que parte de nuestro norte es difundir de manera concienzuda lo que significa la ciencia de los refractarios y los criterios que han de ser considerados cuando se manejen estos materiales. Hoy en da muchos pases invierten considerables sumas de dinero solamente para la investigacin y desarrollo de estos materiales. Cabe mencionar a:

- Japn invierte aprox. U.S. $ 530 millones / ao en investigacin y desarrollo de materiales, de los cuales U.S. $ 200 millones corresponden a cermicas con una participacin en el mercado mundial del 65%.

- Estados Unidos invierte aprox. U.S. $ 340 millones / ao en investigacin de materiales, cerca de U.S. $ 100 millones corresponden a cermicas con una participacin del 25% en el mercado mundial.

- Alemania y Francia se encuentran en un tercer lugar en el desarrollo de cermicas con un atraso de cerca de 5 aos respecto a Japn y Estados Unidos. Alemania invierte U.S. $ 970 millones/ao en materiales.

En concordancia con esta visin del mundo refractario, Secado e Instalaciones de Refractarios ha tenido desde sus inicios como misin ser una empresa adecuada tecnolgicamente a la constante evolucin de los materiales refractarios y compartir nuestros conocimientos y experiencias con nuestros clientes mediante cursos y asesoras tcnicas especializadas. Todo esto esta enmarcado dentro de nuestro sistema de gestin de la calidad basado en la norma ISO-9000-2000 con una relacin ganar-ganar con nuestros cliente.



Con este curso, nos relacionaremos con sus aplicaciones en la industria de petrleo y

petroqumica, de tal forma que podamos minimizar todas las sorpresas cuando se disea, instala y se inspecciona un revestimiento refractario en las unidades de

proceso. Adems de tener una mejor prediccin en la planificacin del

mantenimiento predictivo de los mismos.

Este curso dar a los asistentes los conocimientos y herramientas mnimas, para un buen entendimiento, cuando se disean y manejan materiales refractarios relacionados con la refinera, as como el de comprender como las propiedades fsicas-qumicas de los mismos hacen frente a las condiciones de operacin de los equipo utilizados en la refinacin de petrleo y procesos petroqumicos. Adems de guiarlos a comprender los sistemas de anclajes del revestimiento refractarios, adems que se tenga una buena comprensin de los resultados ptimos que se obtienen cuando se hace una juiciosa seleccin de los productos refractarios, contratistas de instalacin, y procedimientos de instalacin y la habilidad a registrar y juzgar cules revestimientos deberan repararse / reemplazados. En octubre, 1996, el Instituto Americano del Petrleo (API) recomend la practica 936 "GUIA DE CONTROL DE CALIDAD EN LA INSTALACION DE MATERIALES REFRACTARIOS: Instalacin, Inspeccin y Pruebas de revestimiento Refractarios Monolticos. Este documento estaba preparado en un esfuerzo para asistir en proveer una prctica uniforme para el control de materiales refractarios, su instalacin, experimentar e inspeccin. La experiencia a la fecha indica que el valor dado para aplicar la RP 936 no es bien conocido o entendido. Este curso ayudar al asistente en ganar una buena comprensin del valor o ayuda del RP 936.

Los revestimientos refractarios son muy crticos para el desempeo eficiente y seguro del equipo de la refinera. Pero a menudo se les da poca importancia en lo que se refiere a diseo, la instalacin y la inspeccin. Los costos del revestimiento refractario puede ser bajos, pero fallas inesperadas o prematuras de estos, por un mal manejo en la seleccin e instalacin de los mismos, pueden conllevar a costos sumamente elevados. La eleccin del material correcto del revestimiento puede ser muy crtica para la operacin de la unidad. Es por eso que hoy da, constantemente, hay grandes inversiones en el desarrollo de nuevos productos refractarios para lograr un revestimiento ptimo que mejore la eficiencia de las unidades de proceso. Al mismo tiempo, sobre lo que se tiene, se pueden introducir mejoras (mtodo de instalacin, curado y secado.) que puedan proveer prestaciones significativas y exitosas en la misma unidad. La industria petrolera debera dar la bienvenida a tales avances y debera hacer cada esfuerzo para provocar mejoraras a los revestimientos refractarios y as conservar los costos dentro de lo razonable. En el pasado, muchos tipos refractarios podran ser considerados genricos y eran provistos por cualquier compaa fabricante de refractarios. Un problema crucial en el pasado fue que la seleccin de materiales refractarios, de diferentes proveedores, daban resultados experimentales diferentes para productos genricos con similar calidad. Hoy da, vamos camino hacia la estandarizacin



de pruebas selectivas; y es por eso que debe existir siempre una interrelacin entre el fabricante, instalador y usuario de estos materiales.

2.-DEFINICIN

Tratar de definir lo que realmente y como funciona un material refractario es algo complicado, sucede igual cuando tratamos de dar un concepto de una mesa, tenemos la visin de lo que es pero no lo podemos definir con palabras. De hecho los refractarios son materiales de construccin y por lo tanto estn sujetos a diferentes tipos de fuerzas destructivas que tienen en comn las altas temperaturas, lo cual requiere su estabilidad fsica y qumica en toda ocasin. Se utilizan en muchas industrias como elementos de los hornos. Son elementos fundamentales en industrias tales como las del aluminio, hierro y acero, vidrio, cemento, etc...,

Hay tres maneras de dar una definicin de lo que es un refractario:

Desde el punto de vista prctico. Desde el punto de vista qumico. Desde el punto de vista fsico.

Desde el punto de vista prctico: Son materiales que tienen estabilidad qumica y resistencia mecnica a alta temperatura, en general superior a 1400 C por lo que podemos afirmar que un refractario es todo material no metlico estable a altas temperaturas.

De acuerdo con I.S.O. R 836, la definicin de materiales refractario se limita a la definicin de la resistencia mnima al calor, es decir el punto mnimo de ablandamiento

Desde el punto de vista qumico: Son sistemas de mltiples componentes oxidados y por tanto con enlaces interatmicos fuertes. Los refractarios son materiales con puntos de fusin elevados Desde el punto de vista fsico: Son productos policristalinos que contienen una o ms fases cristalinas y usualmente fase lquida o vtrea. Las propiedades fsicas de estos materiales dependen de la micro estructura o textura del material se determina mediante las tcnicas de microscopia ptica y electrnica. En el mundo del petrleo la definicin de refractario es resumida en el Glosario de API RP 936: Son materiales No-metlicos con propiedades qumicas y fsicas que hacen de ellos aplicable para las estructuras, o como componentes de sistemas, que est expuesto a temperaturas por encima de l000 F (538 C). Mientras su funcin primaria es resistencia para la alta temperatura, usualmente tambin deben resistir otras influencias destructivas, tal como la abrasin, presin, el ataque del producto qumico, y el cambio brusco de temperaturas.



De manera concluyente el concepto que estaremos manejando es el de uso prctico el cual podemos resumirlo de la siguiente forma:

El punto mnimo de ablandamiento a la accin del calor

Las tres funciones primordiales de los materiales refractarios para los servicios de la refinera son: Aislamiento, Resistencia a la Corrosin y Resistencia a la Erosin. Actualmente, la combinacin de esas tres funciones es normalmente requerida para cada uno de los servicio de la refinera; sobresaliendo alguna de ellas sobre las otras, dependiendo en donde el material refractario debe ser usado en la unidad de proceso.

1.-Aislamiento: Por la definicin arriba, los materiales refractarios son diseados para la exposicin de temperatura por encima de l000 F (538 C). Los metales que constituyen las unidades de proceso comienzan a ser afectados a temperaturas en el rango de l000 F (538 oC), es importante, por eso, disear e instalar revestimientos refractarios dentro de las unidades para reducir las temperaturas del acero de construccin y conservar el calor de proceso y as mejorar la eficiencia de la unidad. Las unidades con revestimiento refractario tienen unas temperaturas de trabajo entre 500 F(260 C) y 3400 F (1871"C). Los materiales refractarios son diseados para hacer frente a estas temperaturas y requerimientos aislantes dentro de estos rangos de temperaturas. A medida que hay cambios de condiciones de temperaturas dentro de las unidades de proceso, se requieren nuevos diseos de revestimiento refractario.

2.- Resistencia a la Corrosin Dentro de la mayora de unidades de la refinera, hay cierta preocupacin por la corrosin del revestimiento refractario y por los componentes estructurales. A medida que las temperaturas aumentan, deben hacerse cambios para enfrentar los cambios de corrosin que ocurren. A bajas temperaturas, por ejemplo, cuando se desea conservar calor, gases condensados de proceso en la chapa metlica causar corrosin de la misma. A temperaturas superiores, la corrosin de la chapa metlica no es tan importante como podra ser la corrosin del material refractario debido a las impurezas del gas de proceso. Algunas impurezas de proceso que causan corrosin son cido Sulfrico, cido Clorhdrico, Acido Fluorhdrico, Vanadium, Sdicas, y bajo condiciones reductoras, Monxido De Carbono y posiblemente hidrocarburos livianos. 3.-Resistencia a la Erosin

En unidades con lechos fluidizado donde el coque y el catalizador son contenidos en corrientes de proceso, siempre habr una preocupacin acerca de erosin o la abrasin del revestimiento refractario y o los componentes de la chapa metlica. Algunos materiales refractarios son diseados para resistir slo erosin, como vlvulas corredizas y ciclones. En las lneas de transferencia para equipo fluidizado, los revestimientos refractarios deben ser diseados para que aslen trmicamente la chapa metlica y para resistir a la erosin.



3.-CONO PIROMTRICO EQUIVALENTE.

Para cada temperatura de ablandamiento del refractario se le ha asignado un numero de una escala establecida: La escala del Cono Piromtrico Equivalente.

Es un mtodo estndar para evaluar el ablandamiento de los refractarios a alta temperatura. Un grupo de muestras a ser evaluada por este mtodo son moldeadas en forma de cono y colocadas en una placa cermica junto a muestra estndares cuyo valor del CPE son conocidos. La placa es calentada a una velocidad fija hasta ablandar y doblarse. El numero del cono estndar de quin toca la placa al mismo tiempo que la del cono de la prueba se divulga como el valor del PCE del cono de la prueba. El CPE no da un valor exacto del punto de fusin del material sino ms bien evala la calidad del refractario.

La refractariedad de las materias primas, mezclas, o productos cermicos se estima por comparacin con mezclas de propiedades conocidas, es decir cono piromtricos. Los conos piromtricos son registradores calor-trabajo, es decir que no registran directamente la temperatura, sino una combinacin de temperatura y velocidad de calentamiento. Para obtener resultados reproducibles en los ensayos C.P.E. debe adoptarse, por lo tanto, una velocidad de calentamiento normalizada.

La tabla siguiente muestra algunos valores del CPE:

CONO PIROMETRICO EQUIVALENTE

Cono (SK) Temperatura (oC) Tiempo (min.) Tiempo Total (min.)

12 1337 45 45

13 1349 5 50

14 1398 19 69

15 1430 13 82

16 1491 24 106

. . . .

. . . .

. . . .

36 1804 7 141

37 1820 7 166

4.-TABLA PERIDICA DE LOS ELEMENTOS.

Sistema peridico o Tabla peridica, es el esquema de todos los elementos qumicos dispuestos por orden de nmero atmico creciente y en una forma que refleja la estructura de los elementos. Los elementos estn ordenados en siete hileras horizontales, llamadas periodos, y en 18 columnas verticales, llamadas grupos.

En ella se establece que todos los elementos a la derecha tienen un carcter cido y son receptores de uno o varios pares de electrones y aquellos que estn a la izquierda tienen



un carcter bsico y son donantes de uno o varios pares de electrones. Esta teora tambin tiene la ventaja de que es vlida cuando en el sistema elegido existe una fase liquida que puede ser diferente al agua. Segn esto, elementos de ambos lados de la tabla peridica pueden reaccionar si y solo existe un elemento de estos en fase liquida.

El carcter cido es mayor si el elemento se encuentra ms hacia la derecha y el carcter bsico es mayor mientras ms a la izquierda esta el elemento.

Tambin podemos observar que existe un grupo de elementos en la parte central y su carcter ser cido o bsico mientras ms esta a la derecha o a la izquierda se encuentre.

4.-REACCIONES QUMICAS.

Reaccin qumica, es el proceso en el que una o ms sustancias (los reactivos) se transforman en otras sustancias diferentes (los productos de la reaccin).

Los productos obtenidos a partir de ciertos tipos de reactivos dependen de las condiciones bajo las que se da la reaccin qumica. No obstante, tras un estudio cuidadoso se comprueba que, aunque los productos pueden variar segn cambien las condiciones, determinadas cantidades permanecen constantes en cualquier reaccin qumica. Estas cantidades constantes, las magnitudes conservadas, incluyen el nmero de cada tipo de tomo presente, la carga elctrica y la masa total.

La cintica qumica, que estudia la velocidad de las reacciones, contempla tres condiciones que deben darse a nivel molecular para que tenga lugar una reaccin qumica: las molculas deben colisionar, han de estar situadas de modo que los grupos que van a reaccionar se encuentren juntos en un estado de transicin entre los reactivos y los productos, y la colisin debe tener energa suficiente (energa de activacin) para que se alcance el estado de transicin y se formen los productos. Todo esto se logra se algunas de las fases de los reactivos forma una fase liquida. Del punto anterior podemos concluir las siguientes situaciones:

CIDO + CIDO NO HAY REACCIN

BASE + BASE NO HAY REACCIN

CIDO(S) + BASE(S) NO HAY REACCIN

CIDO(L) + BASE(S) HAY REACCIN

CIDO(L) + BASE(L) REACCIN VIOLENTA



6.- CARACTERSTICAS DEL OXIDO REFRACTARIO TIL EN LA PRACTICA.

Las siguientes caractersticas deben ser consideradas para que un oxido pueda ser considerado como un refractario til en la prctica:

Punto de fusin: temperatura a la que un slido sometido a una presin determinada se transforma en lquido. Un oxido a ser considerado tiene que tener por lo menos un punto de fusin por arriba de los 1.400 C.

Volatilidad: es el proceso mediante el cual un slido a ser sometido a condiciones de presin y temperaturas elevadas pasa del estado slido a gas. Un oxido a ser

considerado no debe ser voltil a la temperatura de operacin del horno. Hidratacin: es el proceso mediante el cual un slido adsorbe cierta cantidad de

agua para convertirse en un hidrato o slido unido qumicamente al agua. Los xidos a ser considerados como refractarios no deben presentar ningn grado de hidratacin.

Reductividad: es una propiedad que presentan ciertos materiales a experimentar cambios estructurales por variaciones en el grado de combinacin por la accin de un agente externo. Una consecuencia inmediata es el cambio en el volumen de los cuerpos. Los xidos a ser considerados como refractarios deben presentar estabilidad volumtrica por la accin de agentes externos.

Toxicidad: Se habla de toxicidad cuando la exposicin prolongada a una sustancia, en dosis normalmente moderadas, causa un dao orgnico mensurable. Los xidos refractarios en su mayora son manejados con un alto grado de libertad, es por eso que los xidos a ser considerados como refractario no debe iniciar daos orgnicos sobre las personas que los manipulan, en estos casos no se puede considerar el termino medianamente toxico, sino mas bien no-txicos.

Costos y / o disponibilidad: la alta frecuencia y la no predicibilidad de un mantenimiento refractario requiere que los xidos considerados o a ser considerados como refractarios deben estar disponible en el mercado y a un costo econmico.

7.-CARACTERSTICAS DE LOS XIDOS REFRACTARIOS.

Por lo dicho en el punto anterior se puede resumir que un oxido refractario debe exhibir las siguientes caractersticas:

Punto de fusin: elevado. Volatilidad: baja Hidratabilidad: baja Reductivilidad: baja Costos y / o disponibilidad: bajo costos y alta disponibilidad en

el mercado

La mayora de los elementos de la tabla peridica forman xidos que solamente funden cuando son sometidos a la accin del calor (independientemente cual sea la fuente generadora de calor), este principio los considera como refractarios ya que no violan el concepto practico que anteriormente hemos anunciado. Sin embargo es bien sabido que



para nuestro inters de proteger los equipos de proceso requeriremos siempre de un oxido que por lo menos tenga un punto de fusin por arriba de 1400 C. Aplicando este criterio a la tabla peridica, solamente 18 elementos cumplen con esto. Estudiando las otras cuatros caractersticas:

Oxido Hidratable Volatilidad Reducible Costo y / o Disponibil.

Bario + - - +

Estroncio + - + +

Calcio + - - -

Lantano + - - +

Zinc - + + +

Nquel - - + +

Cobalto - - + +

Titanio - - + +

Cerio - - - +

Cromo - + + -

Uranio - - - +

Itrio - - - +

Berilio - Toxico - +

Torio - - - +

Zirconio - - - +

Aluminio - - - -

Magnesio - - - -

Silicio - - - -

Podemos observar que la tabla peridica queda reducida solamente a tres elementos a ser considerados como xidos refractarios til en la prctica:

Aluminio. Magnesio. Silicio.

8.-TABLA PERIDICA DE LOS XIDOS REFRACTARIOS.

Con el anlisis hecho en los puntos 6 y 7 podemos ver que la tabla peridica queda reducida a la siguiente:



Podemos observar que en esta agrupacin peridica aparecen elementos que fueron descartados por su bajo punto de fusin, pero no pueden ser descartadas ya que ellos se presentan como pequeas impurezas. Adems observamos como el cromo esta representado, aun cuando se presenta a ser toxico, y es por sus propiedades de piro- plasticidad que otorga al refractario conformado.

9.-CARACTERSTICAS DEL REFRACTARIO IDEAL

Un refractario requerido para hacer frente a todas las fuerzas destructivas prevaleciente en un horno debe cumplir con las siguientes caractersticas:

Resistencia a elevadas temperaturas. Resistencia al choque trmico. Resistencia a la corrosin. Resistencia a todo tipo de escoria. Resistencia al ataque de metales fundidos. Resistencia al ataque de vidrios fundidos. Resistencia al ataque de diferentes atmsferas. Resistencia a la compresin en fri. Resistencia a esfuerzos de compresin a altas temperaturas. Alta densidad. Baja porosidad. Baja permeabilidad. Bajo coeficiente de expansin trmica. Existencia en el mercado. Bajo costos.

Li2O

Na2O

K2O

MgO

CaO

B2O3

Al2O3

Cr2O

SiO2

MnO

P2O5

FeO

Fe2O3

V2O5 TiO2

ZrO2



10.-REQUERIMIENTO DEL REVESTIMIENTO REFRACTARIO.

Todas las experiencias acumuladas sobre la operacin de un horno, en el cual siempre estn presente fuerzas destructivas de los tipos mecnicos, qumicos y trmicos requiere de un revestimiento refractario ejecutado con el descrito en el punto anterior: EL REFRACTARIO IDEAL. Este refractario en la realidad no existe.

Es por eso que todo horno debe dividirse en diferentes zonas, en la cual se identifiquen todos los esfuerzos prevalecientes, de tal manera que se seleccione el material especifico para contrarrestar esos esfuerzos destructivos. En conjunto, todas las calidades seleccionadas mostraran las bondades del refractario ideal y darn al revestimiento refractario las siguientes caractersticas:

Resistencia mecnica. Resistencia a altas temperaturas. Estabilidad ante las variaciones de temperatura. Poder refractario bajo presin. Resistencia al ataque qumico. Resistencia a la abrasin. Estabilidad de volumen. Resistencia a la conduccin de calor.

11.-FACTORES ASOCIADOS A LA VIDA DEL REVESTIMIENTO. La calidad y vida del revestimiento refractario no solamente esta asociada a la calidad del material seleccionado, sino que depende de otros factores:

Diseo del horno. Instalacin de los materiales refractarios. Operacin del horno.

12.-CRITERIOS DE SELECCIN DEL REFRACTARIO.

Un revestimiento nuevo a ser diseado y ejecutado se deben tomar estadsticas en cuanto a:

Temperatura de operacin del equipo. Resistencia al ataque qumico y / o escorias. Reacciones al ataque de gases y reacciones producidas por los gases. Resistencia a los cambios de temperatura. Resistencia a la abrasin mecnica. Proteccin de la chapa metlica del horno. Disponibilidad y / o costos.

13.-CLASIFICACIN DE LOS REFRACTARIOS:



Los materiales refractarios pueden ser clasificados dependiendo de:

a. De acuerdo a su presentacin b. De acuerdo a su liga c. Naturaleza qumica. d. Naturaleza fsica

a) De acuerdo a su presentacin:

Adems de las funciones descritas del materiales refractarios, ellos son clasificados segn cmo son formados y / o instalado. Las dos clasificaciones principales son: los revestimientos con ladrillo preformado y los castable que son materiales utilizados para revestimiento monoltico.

a.1.- Materiales para revestimiento refractario preformados (ladrillos):

En tiempo atrs, los nicos tipos de revestimiento refractario usados en aplicaciones de alta temperatura fueron hechos con ladrillo. Lo conservador y la tecnologa no haba promovido cualquier adicional a esto. El uso de ladrillos requiri albailes muy expertos. Los ladrillos son enviado preformado y cocidos; y en la mayora de los casos el tiempo requerido para ejecutar un revestimiento es mayor que el de los castables o moldeables. Los ladrillos son todava necesarios para ciertas aplicaciones en refineras porque son prensados y cocidos en una variedad de formas y con ligante cermico ya constituido. Los diversos tipos de ladrillos llenan los requisitos para el rango entero de temperatura para las unidades de proceso tanto en la industria petroqumica como de refinera.

Hay tambin una gama de ladrillos aislantes preformados y estn disponibles para el rango de temperatura deseado. El material refractario para construcciones monolticas, o sea los castables y mezclas de proyeccin, no estn a menudo qumicamente y pirometricamente resistente como los revestimientos refractarios de ladrillo. Sin embargo las expansiones de los ladrillos son ms crticas para este tipo de revestimiento que los revestimientos monolticos.

Ladrillos y bloques: la mayor parte de los refractarios se emplean en forma de ladrillos o bloques confeccionados, secados y cocidos en hornos cermicos, con un proceso muy controlado:

a.2.- Materiales para revestimiento refratario monoliticos:

Un revestimiento monoltico es aquel que es construido con un castable o con un material plstico, aplicado por vaciado-vibracin, proyeccin, percusin o aplicado a mano.

Al hablar de instalacin de revestimiento monolticos, hablamos de una instalacin en condiciones de adicin de agua o humedad ya contenida por los materiales a



conformar el monoltico. La cantidad de agua que se ha agregado durante la manufactura del material o que debe agregarse para un material refractario monoltico durante la instalacin determina la clasificacin del tipo refractario y cmo puede ser instalado. En los diagramas de consistencia de material, el nivel de adicin de agua es conocido como la fase polvorienta de la mezcla. Como uno aade mas agua, la mezcla se pone ms hmeda. Algunos productos son diseados en el rango de baja humedad y son conocidos como ramming. Estos productos normalmente tienen otros aditivos que permiten su trabajabilidad e instalacin. En general los productos refractarios son diseados para la instalacin a ciertas consistencias:

Morteros refractarios: Estos materiales se emplean para unir los ladrillos refractarios; los tipos ms empleados son de arcilla, alta almina, slice, dolomita y magnesita. Los morteros refractarios pueden ser de fraguado en caliente o de fraguado al aire, segn se necesiten. Estos productos son enviados secos o hmedos, y son especialmente diseados para permitir una instalacin monolticas de ladrillos, la funcin principal de los morteros es el de pegar. Estos productos no necesitan ser vibrados durante su aplicacin, ya que se requiere de espesores muy pequeos (mx. 2 mm).

Concretos refractarios (Castables): Son mezclas de materiales

previamente molidos y cribados, con agentes qumicos que al mezclarse con agua reaccionan para dar una fuerte liga a temperatura ambiente. El concreto puede instalarse por vaciado-vibrado y proyeccin neumtica, esta masa se deja secar lentamente y se cuece en hornos especiales. Los castables ms utilizados son las de slice, dolomita, silico aluminosas y de alta almina. Estos productos son enviados secos, y mezclados con agua en el sitio de instalacin para una consistencia fluible. Adems requieren de encofrados previamente tratados o impermeabilizados para no adsorber el agua de mezclado. Los recientes avances tecnolgicos han permitido el uso de castables de consistencias muy densas o que se iguala sola para instalarlos en encofrado donde la geometra de la chapa metlica es complicada.

Los materiales de proyeccin son, tambin, enviados secos y requieren de agua para su instalacin. Son instalados usando aire como conductor del material refractario y se le aade agua mediante un mecanismo de rociador en el preciso momento de su instalacin. Estos materiales refractarios son comnmente usados en las refineras y equipos de procesos petroqumicos por la facilidad de instalarlos en formas geomtricas complicadas donde se dificulta el uso de encofrados.

Plsticos y apisonables: Son materiales que se preparan con una consistencia plstica sin requerir ninguna preparacin posterior para su uso. Las calidades comerciales son similares a los ladrillos de arcilla, alta



almina y dolomita. Para usar estos materiales, se apisonan en el lugar hasta una buena compactacin, formando un revestimiento monoltico.

Son muy utilizados en reparaciones de emergencia o en lugares de difcil acceso con otros materiales. Son usualmente instalados golpeando con mazos o con martillos neumticos.

Todas estas presentaciones pueden combinarse con diferentes composiciones qumicas como arcillas refractarias, alta almina, magnesita, cromita - magnesita, slice, zirconio, carburo de silicio y grafito.

b) De acuerdo a su liga:

El material fino entre los agregados de un material monoltico es "la liga" que mantiene unidos los granos. El conocimiento de los mecanismos de unin para materiales refractarios monolticos es de suma importancia. Durante la instalacin de estos productos, los agregados y medio que adhiere deben ser fluidos tanto para los que son vaciados, proyectados, apisonados y/o vibrados. Si la liga no se forma correctamente, entonces el producto instalado puede dejar de operar prematuramente, resultando un desempeo no ptimo o una parada prematura de la unidad. La liga es de suma importancia para todos los productos refractarios. En este curso se presentar una discusin de los mecanismos de liga en los refractarios, como se forman y las precauciones que se deben considerar. La cura del refractario es a menudo incomprendida en relacin a la formacin de la liga del refractario. Curar es a menudo usado como un sinnimo de secamiento. Estos no es lo mismo; el curado de un refractario es el "tiempo de endurecimiento" de la liga refractaria y el secado cobra significado diferente para comprender como se forma la liga.

De acuerdo a su liga los refractarios pueden clasificarse de acuerdo a lo siguiente:

Clase de liga Tipo de ligante Proceso de endurecimiento

Liga cermica Fundiciones eutnicas. Sinterizacin

Calcinacin

Liga hidrulica (quimica)

Cementos aluminosos Reacciones hidrulicas

Liga qumica Fosfatos, sulfatos y cromatos Reacciones qumicas

Liga orgnica Brea, alquitrn y resinas Secados a temperatura ambiente.

Atendiendo a las necesidades de la refinera, dos tipos diferentes, de mecanismos de liga se discutirn: esto es la liga qumica y la liga cermica. La liga hidrulica ocurre en un producto refractario cuando el endurecimiento del refractario precisa una reaccin



qumica y la liga cermica ocurre cuando a altas temperaturas los materiales refractarios estn obligados a sufrir fundiciones euteticas y/o sinterizacin.

Liga qumica Cemento:

La liga hidrulica de cemento se forma a temperatura ambiente como resultado de una reaccin qumica de hidratacin entre el cemento de aluminato de calcio y agua. El agua es esencial para el endurecimiento de la liga de cemento, ya que en otras palabra lo que ocurre es una reaccin de hidrlisis. El aluminato de calcio contenido en el cemento es el causante de la liga de material a temperatura ambiente, igual como lo es el silicato de calcio en el cemento Portland.

Existen tres calidades generales de cemento de aluminato de calcio disponibles para los proveedores castables refractarios. Estas tres calidades son cemento: baja (39% Al2O3), mediana (53% Al2O3) y alta pureza (76% Al2O3). A medida que aumenta la pureza del cemento en el castable, estos aumentan la resistencia a las temperaturas:

a.- Cemento de baja pureza: Cemento Lumnita y Ciment Fondu, tienen niveles relativamente bajo de Alumina. Altos niveles de xido de calcio y xido de hierro. Adems pequeas cantidades de azufre. b.- Cemento de media pureza: tienen al alto CaIcium Oxide, pero significativamente bajos niveles de xido de hierro y un nivel de 10% ms alto de Alumina. Refcon Cement es un cemento perteneciente a este grupo.

c.- Cementos de altas pureza: tienen bajos niveles de slice y oxido de hierro, bajo contenido de oxido de calcio y el mas alto nivel de alumina.

En muchos casos, en equipos de las refineras, esos tres grupos de cemento se responsabilizarn por todos los requisitos de temperatura de los materiales refractarios. Sin embargo, la alta la pureza del cemento, la estabilidad de la estructura refractaria monoltica. Refractarios con altos niveles de oxido de hierro, normalmente no funcionan adecuadamente en atmsferas reductoras: el oxido de hierro actualmente sirve como un catalizador para la descomposicin de los hidrocarburos ligeros y monxido de carbn, produciendo depsitos de carbn en los poros del material refractario, conocido como el deterioro de monxido de carbono.

Liga Qumica Fosfato: La liga de fosfato es tambin un enlace complicado. Es bsicamente una reaccin entre un compuesto fosfatado y alumina, que da a largo plazo resistencia a altas temperaturas a los materiales refractarios monolticos. Las reacciones de fosfato forman compuestos pocos solubles en agua cuando se calientan por encima de la temperatura ambiente, 700 F (370 C). A temperatura ambiente el fosfato de aluminio es soluble en agua.



La liga de fosfato es tambin conocida como liga fosfrica es usada para conformar materiales con alta resistencia a la abrasin y donde el poder aislante del refractario no es critico. La liga fosfrica es tambin usada en ladrillos preformados para resistir la penetracin de ciertos tipos de escorias de metales. Los fosfatos reaccionan con otros compuestos para formar enlaces a temperatura ambiente.

Ventajas de materiales refractarios monolticos de liga fosfrica: -Alta resistencia en todo el rango de temperatura de servicio. -Son qumicamente compatibles con la mayora de atmsferas. -Presenta alta tensin superficial y baja permeabilidad al contacto con material fundido. Desventajas de materiales refractarios monolticos de liga fosfrica: -Requieren calor curando desarrollar la liga final; -Algunas veces requieren de formaletas para y despus de su instalacin. -Periodo de almacenamiento corto, especialmente los plsticos.

En los materiales refractarios plsticos para asegurar la mejor liga fosfrica, el instalador debe golpear duramente el material refractario hasta lograr una estructura tan densa como sea posible y que el contenido de agua sea lo mas bajo.

Liga qumica Silicato: Los productos de liga de Silicato no son los productos ms ampliamente usados en la refinera de petrleo, pero se requieren de ellos cuando el ataque qumico alcalino esta presente, como silicato de sodio y potasio que se adhieren al revestimiento. Los morteros usados para altas temperaturas y que son de fraguado al aire, para dar una estabilidad estructural, son de liga de silicato. Los refractarios con liga de silicato utilizan silicato de sodio y potasio para formar esta liga. El potasio y Sodio en cantidades grandes realmente funden materiales refractarios a temperaturas intermedias y altas. Estos materiales son vistos como las impurezas indeseables. Los refractarios de liga de silicatos deben ser maniobrados de formas diferentes a los cementos hidrulicos y los de liga fosfrica. Algunos productos de liga de silicato, en el caso de morteros de fraguado al aire, son enviado ya con la cantidad de humedad requerida en tambores hermticos, y en muchos casos se envan como un sistema de dos componentes: 1.-agregado refractario y 2.- silicato lquido.

Los refractarios de silicatos deben ser almacenados en condiciones ambientales optimas para permitir buena solubilidad del silicato durante la instalacin. Temperaturas muy bajas dificultan la instalacin de estos materiales, especialmente en las instalaciones por proyeccin.

Liga Cermica:



La liga cermica se forma a elevadas temperaturas. Esta puede ser bien sea liga directa o liga convencional o de silicato. En la liga directa la unin de los agregados refractario se logra por la fusin parcial de los agregados del refractario y se fusionan, mientras que la liga convencional o de silicato se logra por la formacin de un vidrio a altas temperaturas que cubre los agregados del refractario.

c) De acuerdo a su naturaleza qumica:

cidos: Slice, Silico-aluminosos. Bsicos: dolomita, magnesita, cromo-magnesia. Neutros: cromo, grafito, carburo de silicio.

c.1 Refractarios cidos: Refractario de Slice: Por su contenido de cal, son muy sensibles a los

cambios de temperatura y al fabricarlos debe calentarse cuidadosamente para evitar que se agriete debido al choque trmico. Si se fabrica con arcilla, baja el punto de fusin, pero se logra ms resistencia a los choques trmicos.

El principal constituyente de los refractarios cidos es la slice (95% SiO2). Soporta bien los fundentes cidos. Debido a su elevada resistencia a la compresin en caliente, pueden emplearse a temperaturas prximas a su punto de ablandamiento, sin embargo es muy sensible a cambios bruscos de temperatura especialmente bajo los 650C. Tienen un gran coeficiente de dilatacin lineal a baja temperatura por lo cual hay que prevenir oportunamente las juntas de dilatacin en la construccin de revestimiento con ladrillos, pero no sufren variaciones sensibles de volumen en el intervalo de temperatura de 650 a 1600C, as, son muy pequeos los movimientos de la estructura y bvedas de los hornos durante el proceso de operacin.

Para fabricar los ladrillos de slice, se cuecen en hornos de cuba a 800C: la slice natural, se mezcla con poca cal (0.5%), se comprime la masa en formas apropiadas y se cuecen las piezas obtenidas. Con ladrillos de slice se construyen los revestimientos de los convertidores Bssemer y las bvedas de los hornos elctricos, de los Siemens-Martn, las cmaras de coque y otros. La solera de estos hornos se construye de masa refractaria de slice.

Los refractarios silico-aluminosos: resisten bien los cambios bruscos de temperatura pero soportan poca presin en las pruebas de ablandamiento mucho antes de alcanzar el punto de fusin (1710C). El comportamiento de este material refractario esta entre cido y neutro y soportan muy bien las escorias y fundentes bsicos, tanto ms cuanto mayor es su contenido en almina. Los refractarios silico-aluminosos son los ms usados en casi todos los tipos de hogares u hornos y de estufas especialmente para las paredes. El revestimiento de cubilotes se hace con masa refractaria, o con ladrillos silicio aluminosos.



Refractarios aluminosos: La materia prima suele ser la bauxita, que es la

almina hidratada. Se prensan granos de almina de relativa alta pureza para darles forma y se sinterizan a altas temperaturas para producir: ladrillos, tubos, crisoles.

Las silimanita es un refractario de alto contenido de alumina (mas del 60% de almina) y tiene un comportamiento neutro. Se emplea en los hornos elctricos y en los hornos Siemens-Martn bsico como capa divisoria entre la solera bsica y la bveda acida.

c.2 Refractarios Bsicos:

Refractarios de Magnesia: La magnesita, constituida por un 80% de xido de magnesio (Tf =2800C), slice, cal, almina y oxido de hierro, tiene un comportamiento bsico, posee alta refractariedad y resistencia al ataque de escorias y fundentes a base de oxido de hierro.

El xido de magnesio se obtiene por calcinacin de la magnesita, (carbonato de magnesio) o del hidrato de magnesio obtenido del agua marina. La resistencia en caliente bajo carga es pequea comparada con la que tienen los ladrillos de slice y no resisten las bruscas variaciones de temperaturas. La magnesita calcinada tiene una elevada conductividad trmica y una dilatacin de 1.30% a 1000C. Cuando ocurren calentamiento y enfriamientos sucesivos se producen tensiones considerables que son la causa de la debilidad caracterstica de los ladrillos de magnesita.

Las soleras se pueden preparar con ladrillos de magnesita, colocados sobre chapas de acero, cubriendo luego los ladrillos con dolomita molida o dolomita y magnesita fuertemente apisonada hasta formar un bloque monoltico homogneo. La presencia de la cal que conserva sus propiedades caractersticas, presenta varias inconvenientes, es muy higroscpica y causa la descomposicin de la dolomita que al enfriarse se desintegra en forma de polvo.

Refractarios de dolomita: La dolomita natural esta constituida principalmente por carbonato de calcio y carbonato de magnesio. Para ser utilizada, deben separarse por calcinacin los productos voltiles, agua y anhdrido carbnico

La roca doloma calentada a 1200C se transforma en una mezcla de xido de calcio y de xido de magnesio llamada dolomita, que generalmente en forma granulada o de ladrillos se emplea como refractario en los hornos. La composicin de la dolomita, es del orden del 40% Mg0, 58% de Ca0, 1% de Si02 y el resto se compone de pequeas cantidades de xido de hierro, almina y trazas de magnesio.



Refractarios de cromo-magnesio y cromo: Se obtienen agregando a la magnesia, cromita. Se caracterizan por ser qumicamente neutros y por lo tanto son muy resistentes tanto a las escorias cidas como a las bsicas. El contenido de cromo otorga al refractario excelente propiedades piroplasticas.

c.3. Refractarios Neutros:

Refractarios de cromita: La cromita es un refractario a base de sesqui-xido de cromo (45% Cr2O3) y tiene un comportamiento neutro o sea que soporta bien las escorias y fundentes cidos o bsicos pero posee muy poca resistencia a la compresin en caliente y a los cambios bruscos de temperatura.

Se emplea para reparar los revestimientos de las bvedas cidas en los hornos elctricos de arco y en los Martn-Siemens, para los lechos de las solers de los mismos hornos y para las paredes y solers que han de estar en contactos con escorias o fundentes enrgicos.

Refractarios de cromo-magnesita: La cromo-magnesita (15-50% Cr2O3) se comporta mejor que los ladrillos de cromita en los ensayos bajo cargas de 2 Kg/Cm A elevadas temperaturas se emplea en las paredes de los hornos Siemens y elctricos y en las bvedas suspendidas de los hornos Siemens porque resisten mejor los cambios de temperaturas que los ladrillos de magnesita. Los ladrillos de cromo-magnesita tienen mejor aceptacin que los de cromita por tener mejor resistencia a las escorias y al desconchamiento y mejor comportamiento a elevadas temperaturas bajo carga.

Refractario de grafito: El grafito es un refractario de comportamiento neutro, soporta temperaturas hasta de 1800 oC y es sensible a las variaciones de temperatura, pero debe estar en ambientes cerrados y que contengan xidos de carbono para evitar su combustin. Se emplean para fabricar crisoles en la fusin de metales, en electrodos de hornos elctricos, piqueras de colada y en el crisol del alto horno.

Refractarios de carborundo: El carburo de silicio es el mas utilizado como refractario, por su dureza se utiliza como abrasivo. El carborundo o carburo de silicio, tiene una elevada conductividad trmica y gran insensibilidad a las variaciones de temperatura. Se fabrican piezas especiales y se mezclan a veces con grafito para la fabricacin de crisoles.

Refractarios de circonio: Las piezas confeccionadas con este material tiene propiedades superiores si se funden, en vez de cocerlas. Son materiales costosos y generalmente se fabrican piezas refractarias que se revisten de una capa rica en circonio.

Refractarios aislantes: Los refractarios aislantes son ladrillos porosos y de poco peso con una conductividad trmica mucho menor que los refractarios comunes y una capacidad de retencin del calor, superior a cualquier



refractario de composicin similar. Los ladrillos aislantes se usan en la parte posterior de otros ladrillos de alta refractariedad y alta conductividad trmica, aunque en algunas oportunidades se pueden emplear directamente como revestimiento de trabajo si no hay abrasin, ataque de escoria o contacto con lquidos. Las principales ventajas en el uso de aislante son la economa en el combustible y la disminucin en el tamao y peso del revestimiento del horno.

d. De acuerdo a su naturaleza fsica:

De acuerdo a su naturaleza fsica, los refractarios pueden ser clasificados en dos grandes grupos:

Conformados (ladrillos):

1. Densos 2. Aislantes

No conformados (moldeables):

1. Densos 2. Aislantes

Castables Apisonables Proyectables Plsticos Morteros Fibra cermica

14.- PROPIEDADES FISCO-QUMICAS DE LOS REFRACTARIOS: Para poder prever el comportamiento de los refractarios es necesario realizar con ellos una serie de ensayos o pruebas que sirven para diagnosticar las posibilidades de utilizacin. Las propiedades fsico-qumicas de los materiales refractarios son pronosticadoras muy buenas en lo que se refiere a cmo funcionarn los materiales refractarios bajo variacin de condiciones en las unidades de proceso de la refinera e industria petroqumica. Una buena comprensin de propiedades fsico-qumicas nos mostrara o nos dar una visin de la forma como se comportara el refractario en operacin. Despus de discutir las propiedades de varios refractarios, el asistente deber entender mejor como predecir qu tan especifica es la seleccin y desempeo de un material refractario en comparacin con otro; sobre todo en los servicios seleccionados. Las compaas refractarias proveen hojas de datos para productos refractarios que deben ser usadas para una revisin de propiedades de los productos refractarios. La mayor parte de los datos han sido generados usando pruebas selectivas ASTM. Al principio,



parecera que los datos previstos por proveedores diferentes estaran comparables. Las experiencias muestran otra cosa: Los resultados por pruebas ASTM en diferentes laboratorios muestran diferencia de un laboratorio a otro. La informacin listada por API RP 936 representa un esfuerzo por parte de la industria petrolera para estandarizar la prueba de un proveedor refractario a, al menos para la industria petrolera. Desafortunadamente, dos y algunas veces tres ensayos fsicos de los refractarios sirven para que las propiedades fsicas de los mismos sean presentadas, especialmente cuando los productos estn disponibles en todo el mundo. Durante el curso se discutir: cuales sern las propiedades fsico-qumicas del material refractario ms resaltante para lograr el mejor desempeo del mismo a las condiciones prevaleciente en las unidades de proceso donde se instalaran. Las siguientes son definiciones de las propiedades fsicas realmente probadas para materiales refractarios. Las definiciones son tomadas de Apendice A - Glosario API RP 936.

Los ensayos ms importantes son:

Examen visual: En este primer ensayo de observacin visual se determina la uniformidad general del material refractario y la homogeneidad de la textura y de color.

Examen de dimensiones (productos conformados): La exactitud en las

dimensiones de los ladrillos refractarios es muy importante, en los ladrillos ordinarios normales, las caras deben ser planas y los ngulos vivos y rectos a fin de evitar los huecos entre las piezas, por donde puedan penetrar los gases o escorias. En estos ladrillos, las tolerancias dimensinales suelen ser pequeas para conseguir que la forma y el tamao de los hornos y construcciones sean exactamente las proyectadas, y en cada caso se coloquen el nmero de ladrillos calculado. Cuando los ladrillos estn bien fabricados, se pueden poner unos sobre otros, sin necesidad de usar ningn cemento para la unin.

Temperatura de ablandamiento: Tal como en el caso de componentes

metlicos, los materiales refractarios cumplen sus lmites de exposicin a las temperaturas. Esto depende bsicamente de la composicin de la mineralgica del material refractario. Cuando los productos refractarios cumplen sus lmites de temperatura, normalmente comienzan a exhibir encogimiento lineal excesivo (>1,5%) y a tener cambios lineales negativos. Esto seala que el material refractario se fatiga a ciertas temperaturas y eventualmente dejar de operar si las temperaturas se vuelven superiores. Normalmente las unidades de las refineras operan a bajas temperatura comparado con otros procesos industriales. Una excepcin para esto son las altas temperaturas de las cmaras de combustin de azufre. Estos tipos de unidades pueden alcanzar temperaturas de hasta 3200 F (1760 C) en casos especiales. La seleccin de materiales refractarios basados en la resistencia de temperatura cobra importancia para unidades que funcionan a temperaturas mayores a 2300 F (1260 C).



Los materiales refractarios contienen impurezas, qu al estar en contacto con las escorias u otras sustancias de los hornos, forman mezclas que funden a temperaturas relativamente bajas, inferiores siempre a la de las materias puras y limitan notablemente sus posibilidades de utilizacin. Es interesante destacar que los materiales refractarios industriales no suelen tener una temperatura de fusin fija, como corresponde, por ejemplo los xidos puros, sino que presentan un intervalo de ablandamiento. Para la eleccin de los materiales refractarios debe tenerse en cuenta, no solo las temperaturas que deben alcanzar, sino tambin las cargas que son capaces de soportar a altas temperaturas y las acciones qumicas que tienen que resistir. La dificultad de definir bien el punto de fusin de los refractarios corrientemente utilizados, ha obligado a realizar ensayos especiales, en los que se determina la temperatura a la cual los materiales sufren un sensible ablandamiento que limita su utilizacin. Para hacer esa determinacin, se emplean pequeos conos patrn, ("conos seger") de temperatura de ablandamiento conocida. Con ellos se comparan conos muestras de dimensiones bien definidas, construidos con los diversos materiales refractarios que se quieren ensayar. Al hacer la experiencia con una velocidad de calentamiento determinada, los conos patrn sufren siempre a una temperatura definida y conocida, una deformacin plstica que hace que su vrtice llegue a tocar el suelo, la medida de la refractariedad de un material se determina al hallar un cono patrn cuyo vrtice toca el suelo, a la vez que el material que se ensaya. Como a cada cono patrn le corresponde una temperatura de ablandamiento que seala el momento en que el vrtice dobla y toca el suelo, empleando los conos patrn de comparacin se pueden conocer la temperatura de ablandamiento del material que es la que produce la deformacin total del cono en el ensayo. Esta temperatura se denomina temperatura de ablandamiento.

Resistencia a la compresin (CCS): CCS es la medida de la habilidad de un material refractario para resistir esfuerzos bajo una carga compresiva a temperatura ambiente despus de que el refractario halla sido secado o quemado. CCS se calculan dividiendo la carga compresiva total por el rea de seccin transversal del espcimen. (API RP 936, Apndice A).

CCS tambin pueden ser conformadas con un nmero de otras propiedades, tal como la resistencia a la erosin, resistencia al recalentamiento, y poder de aislamiento trmico. Debido a que es una prueba tan fcil ejecutar, a menudo ha sido usada como una buena herramienta del control de calidad. Sin embargo, tambin debera saberse que los resultados experimentales dependen de la preparacin de las muestras y de las dimensiones especificadas y precisas. Las caras de los moldes en muestras de proyeccin deben ser adems lo mas paralela posible.

Resistencia a la Erosin. (ASTM C-704): La perdida de volumen de un refractario es medido en centmetros cbicos despus de erosionar la superficie de una muestra con 1000 gramos de SiC, de conformidad con ASTM C-704. Mientras



menor sea la cantidad prdida en centmetros cbico, ms alta es la resistencia a la erosin del material refractario. (API RP 936, Apndice A). La resistencia de erosin es particularmente crtica en unidades de fluidos slidos donde el coque y el catalizador viajan a altas velocidades.

Resistencia al desmoronamiento bajo carga a elevada temperatura: Una idea

bastante clara de las posibilidades de utilizacin de un material refractario, se tiene por la mxima temperatura que resiste el material sin desmoronarse bajo la accin de una carga de 2 Kg/cm2, que en cierto modo puede ser similar o ligeramente superior a las que tienen que soportar en el trabajo.

Modulo de ruptura (MOR): MOR es una medida de la ruptura transversal de la muestra de refractario por efecto de flexiones. MOR est calculado usando la carga total en la cual la muestra se fractura entre los soportes. (API RP 936, Apendice A)

MOR es a menudo reportado en las hojas de datos tcnicos, pero no se considera a ser una propiedad tan crtica para la comprobacin de calidad como la densidad volumtrica y el CCS. Porque la cantidad de fuerza necesitada para romper a una muestra no es tan grande como la necesitada para el CCS, MOR es a menudo una medida de la cantidad de fuerza aplicada sobre la muestra del refractario a elevadas temperaturas hasta que ella fractura.

Coeficiente trmico de expansin o contraccin: El incremento en las

dimensiones lineales y el volumen que ocurre cuando materiales refractarios son calentados y la contraccin de igual cantidad cundo los materiales son enfriados. (API RP 936, Apndice A). Al ser calentado a elevadas temperaturas, la mayor parte de los refractarios sufren importantes cambios de volumen, que es muy conveniente controlar. La expansin trmica es aplicada generalmente a los revestimientos refractarios ejecutados con ladrillos sometidos a altas temperaturas. La expansin trmica debe ser tomada en consideracin construyendo juntas de expansin en el revestimiento. En caso de revestimientos refractarios monolticos en la refinera a temperaturas normales de operacin, debido a que los materiales refractarios contienen agua y encogen ligeramente ms que expandir cuando ellos son calentados. La expansin trmica no es tan crtica en calentadores y unidades de fluidos slidos. Si un producto tiene un bajo coeficiente trmico de expansin, este ser superior a otro refractario en resistencia al choque trmico. Los ladrillos de slice, al ser calentados, experimentan, en el rango de 150 a 650C, grandes dilataciones que son muy peligrosas. A elevadas temperaturas, en la zona de 650 a 1500C, las dilataciones son, en cambio muy pequeas. Los ladrillos de magnesia al ser calentados a 1500C experimentan en cambio una dilatacin continua que en total es muy superior a la de los ladrillos de slice. Las variaciones de volumen de los refractarios silico-aluminosos son relativamente pequeas e inferiores a las que corresponden a los ladrillos de magnesia y de slice.



Es tambin interesante conocer las deformaciones permanentes de los refractarios al terminar el ensayo; se observan y calcula la variacin de dimensiones en el material enfriado a la temperatura ambiente. La determinacin de las dilataciones trmicas se hace con ayuda de aparatos dilatmetros que emplean probetas patrn de slice fundida, cuyo coeficiente de dilatacin es uniforme y muy pequeo.

Resistencia al choque trmico: La resistencia a los cambios bruscos de

temperatura, o choque trmico, vara bastante de una clase de refractario a otro; en todos los casos, esta resistencia, est relacionada con el tamao del grano del material, con su porosidad, conductividad, etc. as como en el mtodo de fabricacin empleado. Para conocer esas caractersticas, existen diversos mtodos de ensayo, que varan segn las normas de unos pases a otros. Estos ensayos consisten en someter una probeta del ladrillo que se quiera ensayar, a calentamientos a alta temperatura (900 a 950C), seguidos de enfriamientos rpidos en agua o al aire. La resistencia a los choques trmicos se define entonces con el nmero de ciclos de pruebas que el ladrillo resiste antes de descorcharse o romperse. Resisten muy bien a los cambios de temperatura, los ladrillos silicio - aluminosos, cromo - magnesio; y muy mal los de magnesia y los de slice.

Ensayo al ataque qumico: Es importante conocer el comportamiento que tienen los ladrillos y masas refractarios al ser atacados por las escorias y cenizas en los equipos de proceso, debido a la gran variacin y complejidad de las condiciones que concurren cuando se produce ese ataque. Estos ensayos se efectan preparando probetas de los refractarios, con agujeros o huecos de dimensiones normalizadas, que tengan las paredes y el fondo lo ms liso posible, en donde se colocan 50 g de escoria u otro material pulverizado que se quiera ensayar y cuya composicin esta bien definida en las normas de ensayo. Despus de llevar el conjunto a un horno, a temperatura fija y tiempo constante, se corta luego transversalmente el material y se determina la parte del refractario atacada o impregnada por la escoria.

Densidad volumtrica: La densidad de masa es la razn de peso (o masa) al volumen en condicin secada o calcinada. (API RP 936, Apendice A).

La densidad volumtrica para ladrillos refractarios es un pronstico bueno de la calidad del ladrillo. En caso de materiales refractarios monolticos, la masa guarda relacin con otras propiedades crticas, como la habilidad al aislamiento trmico, compresin, resistencia a las temperaturas, contraccin, resistencia a la erosin y otras propiedades. La densidad de los refractarios influye mucho en su comportamiento; por esto, es necesario determinar su densidad absoluta y su densidad global o total, la densidad absoluta se halla, dividiendo el peso por el volumen que ocupa el material bien



pulverizado y la densidad global o total se halla, dividiendo su peso por el volumen total, global o geomtrico del material.

Porosidad: Hay dos clases de porosidad: la abierta y la total. La porosidad abierta o

aparente es la relacin que hay entre el volumen de los poros abiertos que estn en comunicacin con el exterior y el volumen total del refractario. El volumen de los poros abiertos se halla restando el volumen total del refractario, al volumen de agua desplazado por el refractario, al ser introducido en una vasija con agua, en ese caso el agua penetra en los poros abiertos.

Conductividad trmica: Es la propiedad del material en virtud de la cual la energa

calrica es transmitida a travs de partculas en el contacto (API RP 936, Apndice A) Tanto la eficiencia del proceso como el proceso de aislamiento de la chapa metlica de las unidades son muy crticas para suavizar la operacin de la unidad, los valores de conductividad trmica de los materiales refractarios son de suma importancia. Donde hay pocas impurezas y poca velocidad, la mayora de los revestimientos trmicos pueden realizarse con fibra cermica. Por otra parte, en las reas de unidades donde las velocidades son altas, la erosin esta presente y las temperaturas son relativamente altas, como en el caso de las lneas de transferencia de slidos fluidos segn es el caso, se requieren materiales refractarios con resistencia a la erosin con valores de conductividad trmica medianamente bajo. Cuando hay necesidad de resistir a la erosin y ninguna necesidad para aislamiento trmico, como en el caso de ciclones para fluidos slidos, la conductividad trmica del material refractario no es crtica. Un problema con la conductividad trmica es que los mtodos para calcularlas no estn estandarizados, como deberan ser. Los mtodos calorimtricos usados pueden ser muy subjetivos. Los ensayos de conductividad trmica del alambre son muy precisos pero siempre no representan el valor exacto para el producto. Por esta razn, los ensayos de conductividades trmicas ha sido un tema intensamente litigado por mucho tiempo. El trabajo contina en un esfuerzo por estandarizar los mtodos experimentales. La atencin esta puesta en tener mtodos experimentales que sean precisos y reproducibles. La conductividad trmica de los ladrillos refractarios varia de unos ladrillos a otros, as, por ejemplo mientras los ladrillos de carburo de silicio y de magnesita son los mejores conductores, sobre todo a baja temperatura, los ladrillos de slice y silico-aluminosos son los peores conductores de calor, y en ellos en todo momento aumenta la conductividad al elevarse la temperatura.

Composicin qumica: Es tambin importante conocer la composicin de los

materiales refractarios, ya que la presencia o ausencia de determinados elementos pueden ser garanta de la buena calidad del material. En ocasiones se sealan tambin los lmites de impurezas que pueden contener.



Expansin trmica bajo carga o creep: estudia el comportamiento del refractario

bajo carga a alta temperatura. En esta prueba, dos ladrillos de 9 son colocadas en horno especficamente diseado y una carga vertical de 25 lbs/in2 es aplicada. La temperatura es gradualmente elevada acordando a una curva. La cantidad de aplastamiento es reportada de manera porcentual.

15.-FABRICACIN DE REFRACTARIOS: Un material refractario es una mezcla heterognea de materiales refractarios con una granulometra definida. Los diferentes tamaos de granos se empaquetan homogneamente y ligados ceramicamente entre si para dar una estructura de resistencia isotrmica. La funcin del material refractario es determinada por el tipo de agregado en el producto: Por Ejemplo, un material resistente a la erosin es aquel material refractario que normalmente contenga agregados muy densos, duros y ptimamente empacados. Los materiales refractarios aislantes contienen agregados muy ligeros de peso como perlita, vermiculita o haydita. Las materias primas para agregados refractarios son elementos naturales que se encuentran como yacimientos mineros en localizaciones especficas del mundo. En caso de agregados con alta de pureza qumica son obtenidos mediante tcnicas o proceso de precipitacin. Otros agregados se forman como agregados vtreos o fundiendo Si02 cristalina y luego congelndolas para formar rocas vidriosas muy duras.

El proceso de fabricacin de los nuevos materiales cermicos es, en principio, bastante similar al que se sigue en la fabricacin de artculos tradicionales de arcilla. Primero se muelen los minerales naturales y se mezclan en un polvo fino. El objeto conformado se seca al aire antes de introducirlo en el horno, donde se cuece en un proceso de sinterizacin.

En el mbito mundial se esta investigando y desarrollando procedimientos para mejorar las propiedades y aplicaciones de los materiales cermicos. Todos ellos enfocados a mejorar sus caractersticas. A continuacin se describen algunos de los procedimientos ms utilizados:

Dopado: Consiste en introducir en la estructura de un material cermico otros compuestos, de manera que tengan lugar las modificaciones estructurales oportunas para mejorar sus caractersticas.

Sinterizado y compactacin isosttica en caliente. En la actualidad se han desarrollado nuevos procedimientos para la fabricacin de productos cermicos. Uno de ellos es el de sinterizado aplicando presin y calor simultneamente, es decir, por presin isosttica en caliente (PIC) con el que se obtiene un producto ms denso, con una micro estructura ms uniforme y con poros pequeos que con el tradicional sinterizado, es decir, sin presin. Los productos fabricados con la tcnica PIC tienen una "forma prcticamente acabada" y necesitan solo ligera mecanizacin.



En general, la sinterizacin se produce al calentar a temperaturas prximas y por debajo de los slidos. Tambin se produce la sinterizacin a temperaturas por encima de los slidos. Producindose fusin parcial, actuando la presencia de fase lquida como un medio de transporte de materia se puede distinguir las siguientes etapas:

Al calentar el polvo fino a temperaturas sub-slidos: se produce un incremento de las reas de contacto nter partculas con el tiempo. Se producen uniones entre partculas cuellos que crecen en espesor. El efecto es de tirar de los cristales aproximndolos.

Aumentando la densidad del material: Al incrementar el tiempo o la temperatura continua la contraccin del material los poros entre partculas llegan a ser ms pequeos, perdiendo su conectividad, si los poros pueden contraer hasta ser eliminados de la superficie La densidad del material se aproxima a la densidad cristalina terica.

Un esquema de la fabricacin de refractario se muestra en la siguiente figura:

Recepcin de

Materias Primas Clasificacin Almacenamiento

Control

de

Calidad

Molienda

Control

de

Calidad

Dosificacin Mezclado

Conformado

Control

de

Calidad

Castables

Proyectables

Plsticos

Apisonables

Morteros

Despacho

Granulometra

Ensayos

fsico-qumico

No-Conformado

Anlisis Qumico

cidos o Bsicos

Prensado Control

de

Calidad

Crudo

s

Cocido

s

Ensayos

fsico-qumico

cidos o Bsicos



16.-SISTEMA DE ANCLAJE:

Desde que los refractarios monolticos fueron introducidos, ha habido una bsqueda constante para los mtodos mejorados de sostener estos productos extremadamente tiles en lugar bajo varias condiciones de servicio. Cada ao, sin embargo, la tecnologa de los refractarios monolticos se ha ampliado ms all del trabajo de una simple reparacin. Hoy en da, muchas de las instalaciones refractarias emplean los revestimientos monolticos y el sistema de anclaje ha surgido como una tecnologa propia de ellos. Los primeros anclajes fueron hechos de simple metal soldados en el lugar. Actualmente el diseo de anclaje abarca una amplia gama de forma y variedad en la calidad del metal, como tambin sistemas reforzados para ser usados en varias aplicaciones convirtindose en parte integral del revestimiento monoltico. Una pregunta siempre presente en las instalaciones de revestimiento monoltico es Cul debe ser la forma, cuntos y que alto debe ser el anclaje utilizado en la ejecucin de un revestimiento monoltico?: la longitud del anclaje hoy da se recomienda que debe ser 2/3 o 0,8 el espesor del revestimiento. Por ejemplo para un espesor de revestimiento de 6 la altura del anclaje debe ser entre 4 y 4,8. El espaciamiento que deben tener los anclajes debe ser considerado cuidadosamente, bordes, techos, narices y reas donde la vibracin y el movimiento mecnico imponen cargas adicionales sobre el revestimiento requieren de ms anclajes que en piso y paredes. En la siguiente tabla mostramos ciertos criterios:

Localizacin Espesor del revestimiento (pulgadas)

Espaciamiento del ancla (pulgadas)

Paredes Cilindro Pendiente

2 3 4 5 6 13 2 - 3

6 9 12 6

Techos Bull nose

4 5 6 7 8 9

9 12

Pisos 2 3 4 5 9 9+

9 15 24

Los anclajes colocados deben ser alternado a 90 o 45 .

En la mayora de los casos, las instalaciones refractarias monolticas requieren las anclas para asegurar que el material refractario permanezca con seguridad en lugar colocado. Anclar sistemas se debe seleccionar e instalar para emparejar las condiciones del servicio bajo las cuales el recipiente de proceso funcionar. Los parmetros de la instalacin difieren acordando a un nmero de variables incluyendo:



Tipo de refractario a ser instalado. Espesor del revestimiento y nmero de componente o capas del

revestimiento. Mtodo de instalacin del revestimiento (vaciado, proyectado, apisonado). Geometra del recipiente. Temperatura mxima del horno. Vibracin y severidad de la operacin del recipiente. Estabilidad estructural del recipiente. Aislamiento externo Atmsferas dentro del horno.

17.RECOMENDACIONES PARA LA INSTALACIN DE MATERIALES REFRACTARIO:

Materiales Refractarios Castables:

Los castables son definidos como un grupo de concretos refractarios enlazados por medio de mecanismos hidrulico. Ellos son enviado secos y desarrollan su resistencia cuando se mezclan con agua. Los castables generalmente se refieren a concretos refractarios, Ellos estn disponibles en una amplia variedad de materiales y consisten bsicamente de un agregado refractario, especial propsito, y cementos. Los sistemas de enlace usados son a menudos usados a clasificar el tipo de castable en cuatro grandes grupos: convencional, bajo cemento, ultra bajo cemento y no-cementos o libre de cal. Los castables convencionales estn ligados por medio de cemento del tipo aluminato de calcio. Estos castables son los mas verstiles para nuestro propsitos y pueden ser vaciados, vibrado, apisonado o proyectados en lugares donde se requieren sus propiedades. Los castables de bajo cemento son materiales con un contenido de cal entre 1% al 3%. Altas densidades y resistencia son obtenidas por empaquetamiento de sus granos y el uso de aditivos para reducir la cantidad de agua requerida para ser vaciado. Los ultra bajo cemento son castables con contenido de cal entre 0,2% a 0,8%. Al igual que los bajos cementos, ellos consisten de un alto compactamiento de sus granos. Debido a su bajo contenido de cemento, esos castables no son



usualmente tan fuertes a baja e intermediaria temperatura como otros tipos de castables, pero ellos tienden a tener alta resistencia en caliente y su refractariedad es comparada con los convencionales y bajos cementos. Los castables libre de cal o no-cemento han sido desarrollados con sistema de enlaces no conteniendo cemento. Estos castables tienen propiedades deseables para ciertas aplicaciones qumicas y donde se requieren altas resistencias bajo carga a elevadas temperaturas, tales como procesos metalrgicos y otras aplicaciones a elevadas temperaturas. Ellos muestran propiedades similares a los ladrillos quemados. Para la instalacin de castables debe considerarse los siguientes puntos:

Mezclado: todos los castables deben ser mezclados en una mezcladora de paleta tipo planetaria. Este mezclador asegura una mezcla rpida, cuidadosa, descarga completa y se limpia virtualmente por cada mezcla. La mezcladora debe estar limpia, ya que cualquier impureza puede causar un aceleramiento o retardo en el fraguado del castable y por consiguiente una baja en las propiedades del castable. El agua empleada debe ser potable y debe estar en rango de temperatura entre 16 y 27 C. por arriba de esa temperatura es necesario el uso de hielo para enfriarla.

Adicin de Agua: Para comenzar a mezclar el material, es necesario

colocar la mitad o tres cuartas partes del agua requerida, sacos completos del material deben ser mezclados, ya que si se emplea una porcin de un saco puede ser que por segregacin de los granos el castable no muestre sus propiedades especificadas. No use ms de la cantidad de agua recomendada, ya que un exceso de agua disminuir las propiedades del castables. Por el contrario poca cantidad de agua tambin afectaran las propiedades del castable.

La cantidad correcta de agua es aquella que da una consistencia necesaria para realizar el ensayo de la bola: una bola del material es lanzada hacia arriba a una distancia de 6 a 12 pulgadas y esta no se destruye cuando retorna a la mano que ejecuta la accin de lanzamiento.

Vaciado: Una vez realizado el ensayo de la bola el castable mezclado debe

ser instalado en un tiempo que no exceda los 30 minutos y paralelamente deben ser vibrados adecuadamente.

Curado: La reaccin de hidrlisis de los cementos ligantes ocurre con

desprendimiento de calor (reaccin exotrmica) y se nota cuando el castable ya ha comenzado a fraguar. Este calor desprendido es suficiente para evaporar gran cantidad de agua requerida para la hidrlisis total del cemento ligante, es por eso que cuando este efecto comience a notarse el castable vaciado debe ser rociado con abundante agua por un tiempo no menor a 24 horas, este proceso es lo que se conoce como curado del castable.



Secado: Despus del curado los castables deben ser sometidos a un proceso de coccin a fin de obtener o desarrollar todas las propiedades del castable.

Materiales Refractarios Proyectables:

En algunos hornos industriales, la frecuencia de instalacin y los costos de los mismos es el mejor criterio para la seleccin de los materiales refractarios para ejecutar el revestimiento. En otros casos la necesidad de realizar una reparacin menor en poco tiempo es conveniente realizar la instalacin mediante mtodos de proyeccin. Estas reparaciones pueden realizarse sin el uso de formaletas. La calidad de los materiales usados en proyeccin pueden ser bsicas o silico-aluminosas y de alta alumina. Muchas veces masas como plsticos, apisonables especialmente diseados pueden ser aplicados tambin por mtodos de proyeccin Las mezclas silico aluminosas o de alta alumina son generalmente prehumedecidas minutos antes de la aplicacin, sin embargo las mezclas bsicas y plsticos especialmente diseados no es recomendables que se prehumedezcan. Las mezclas de proyeccin deben ser humedecidas totalmente durante la proyeccin. Las siguientes reglas deben considerase para una aplicacin por proyeccin:

Prehumedecido: es requerido para controlar el flujo de material a travs de

la manguera, minimizar la cantidad de rebote y evitar las perdidas de fino (muy especial el cemento contenido en este tamao de grano). El porcentaje de agua debe ser de 4 6 % para los castables densos y entre el 10 15% para los castables livianos.

Presin de aire: la presin de aire requerida generalmente con un compresor de 600 cfm es de 100 psi. Alta presin de aire y baja velocidad de alimentacin de material produce laminaciones en el material proyectado.

Control de agua: la apariencia hmeda de la superficie proyectada es el mejor indicador de la correcta relacin agua/material. La cantidad de agua puede ser controlada de modo que la superficie proyectada este mojada, brillante sedosa y los agregados gruesos hagan crteres sobre la superficie cuando impacten. Una superficie arenosa indica que poca cantidad de agua esta siendo usada. En general , el mejor control del agua es la experiencia del proyectador experto.

Direccin de proyeccin: el flujo apropiado es cuando el operador puede dirigir el flujo de material a la base de la pared y procede a construirla hacia arriba. El pico de proyeccin debe ser perpendicular y separado 4 pies de la superficie de trabajo. El material es colocado con un movimiento elptico del pico de proyeccin en un rea de 6-9 de alto y de 18-24 de ancho. Durante



la proyeccin debe observarse que material de rebote debe ser inmediatamente separado para evitar el atrape de este.

Materiales Refractarios Plsticos:

Los plsticos refractarios son por lo general ladrillos crudos para ser moldeados en sitio mediante percusin neumtica. Lo plsticos refractarios son usados a formar revestimientos monolticos en varios tipos de horno, y son especialmente adaptables para hacer reparaciones de emergencias rpidas y econmicas. Son fcilmente manejables y adaptables a formas geomtricas complicadas. La alta refractariedad, rango de composicin y la facilidad de compactacin hacen de los plsticos convenientes para muchas aplicaciones importantes. Los plsticos refractarios son a menudos altamente resistentes al spalling destructivo y a la influencia de las escorias. Los plsticos incluyen una gran variedad de calidades y en su mayora vienen empacados para ser protegidos de perdida de humedad y listos para ser aplicados. Ellos pueden ser de fraguado al aire o de fraguado qumico. Generalmente los plsticos tienen una excelente trabajabilidad y su baja contraccin, hacen de ellos para hornos de recalentamiento, cabezotes de los hornos rotatorios, incineradores y otros en general. Cmo se instalan los plsticos refractarios?: una herramienta de percusin neumtica con un terminal convexo de 2 a 3 de dimetro. Panelas de plstico en forma de losa son colocadas alternadamente para evitar juntas direccionales en el revestimiento entre corzo y corzo. La direccin del rameado debe ser siempre paralela a la cara caliente del material y la pared, techo o piso. La masa de plstico debe ser rameada totalmente a fondo dos a tres veces para asegurarse su integridad. Cuando coloca el ancla en el plstico, se golpea ligeramente con un mazo de cuero para estar seguro que se fijan correctamente y que no hay vacos a su alrededor. Cuando se instalan plsticos alrededor de quemadores, mirillas, ventanas.........etc, el plstico debe ser colocado en pequeos pedazos para asegurar una buena estructura monoltica y facilidad de instalacin en esas reas por dems complicadas. Como progresos de la instalacin, la fuerza que pega contra el plstico se debe dirigir a la masa refractaria de una manera que haga que el plstico selle totalmente el ancla o los puertos. Uso de formaletas son requeridas cuando se instala plstico en techos, bull nose, arcos......etc. Si el plstico utilizado es de liga fosfrica, esta formaleta debe



dejarse durante el calentamiento para prevenir deformaciones y colapso del revestimiento. El acabado de la superficie debe darse una vez terminado el rameado del plstico, la cara caliente del plstico debe cortarse a nivel de la cara del anclaje. Si el uso de formaleta fuera necesario en una pared este acabado debe hacerse en un trmino no mayor de 3 horas. Para controlar grietas y deterioros prematuros del revestimiento, cortes de juntas de construccin y deben ser de una profundidad no mayor de 2 pulgadas y separadas por una distancia de 36 pulgadas vertical y horizontalmente. En el techo una vez que las formaletas son removidas el material puede ser no acabado, mas bien alrededor de las anclas el material debe ser rameado, esta tcnica se conoce como Peening. Una vez terminada la instalacin del plstico pequeos agujeros de 1/8 a 1/16 y dos tercios del espesor del revestimiento, deben realizarse en toda el rea instalada para facilitar el venteo de vapor durante el calentamiento. Estos orificios deben hacerse a 12 pulgadas de separacin de centro a centro. La mayor ventaja de los plsticos es que son los materiales por preferencia para ejecutar parches sobre revestimiento viejos, bien sean ladrillos o monolticos previa aplicacin de una capa de mortero. Los plsticos una vez terminada su instalacin es deseable tan pronto como

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