Aplicaciones de caolín en refractarios
El caolín es una de las arcillas de aluminosilicato consumidas por la industria refractaria. Estas arcillas tienen contenidos de alúmina (Al2O3) de alrededor del 20% hasta el 45,9% para el caolín teóricamente puro. En términos generales, cuanto mayor es el contenido de alúmina, más refractario es el material.
Los refractarios son materiales resistentes al calor que se utilizan para revestir hornos, reactores y otras unidades de procesamiento de alta temperatura. La característica más importante de los refractarios es su capacidad para mantener su forma y resistencia a altas temperaturas bajo estrés mecánico y ataque de una variedad de gases calientes, líquidos y materiales fundidos o líquidos.
Los refractarios se dividen en categorías ácidas y básicas. El término "básico" o "ácido" se refiere al entorno en el que se utiliza el refractario más que a su composición. La distinción entre los dos tipos de refractarios se originó en la industria del acero, donde se utilizaban diferentes productos para manipular escorias básicas o ácidas. Los hornos de solera abierta y de arco eléctrico pueden utilizar refractarios ácidos o básicos, pero en los procesos básicos de fabricación de acero sólo se utilizan refractarios básicos. En las industrias del vidrio y la cerámica, las condiciones de funcionamiento son generalmente ácidas. En la industria de los metales no ferrosos se utilizan refractarios tanto ácidos como básicos.
Los refractarios ácidos se fabrican a partir de aluminosilicatos y sílice, pero aquellos con altos contenidos de alúmina se consideran esencialmente neutros. Este tipo de refractario puede eliminar el fósforo presente en un horno, lo que puede ser perjudicial para la calidad del hierro y el acero producido. Los refractarios básicos pueden fabricarse a partir de magnesita, cromita, dolomita y forsterita naturales o sintéticas.
Los refractarios se pueden dividir en ladrillos y monolíticos. Los ladrillos refractarios se clasifican según sus dimensiones físicas. El tamaño estándar de los ladrillos refractarios es de 23 cm x 11,4 cm x 6,4 cm, también conocido como ladrillo de 9 pulgadas. Todos los demás ladrillos tienen formas especiales y se producen para su uso en aplicaciones específicas. Los monolíticos están hechos de los mismos materiales que los ladrillos refractarios, pero hasta hace poco se utilizaban principalmente para sellar estructuras hechas de ladrillos refractarios evitando la penetración de escoria, vapor y llamas. Los monolíticos se subdividen según su aplicación en morteros, mezclas de apisonamiento, mezclas de proyección y hormigones. Luego se dividen según su composición química en arcilla refractaria, mullita, alto contenido de alúmina, sílice-magnesia, magnesita-cromo, cromo, alúmina-cromo, alúmina-grafito, circonio y alúmina-zirconia-sílice (AZS).
La industria siderúrgica es el mayor mercado de refractarios. Los avances tecnológicos han mejorado la calidad de los refractarios, principalmente porque los consumidores exigen de los productos una vida útil cada vez más larga. Una mayor resistencia al desgaste y al choque térmico aumenta la vida útil de un producto refractario y reduce la cantidad de veces que es necesario sacar de producción un horno para reemplazar el revestimiento y los componentes refractarios. El consumo de materias primas refractarias también se ha reducido debido a estas mejoras tecnológicas.