SEMANA DE INGENIERIA GEOLOGICA, MINERA, METALURGICA Y DE MATERIALES CIP- LA LIBERTAD – 07.12.16

SELECCION DE REFRACTARIOS PARA ACERIA ELECTRICA Vladimir Ernesto Cobeñas Barrientos Ingeniero Senior de Asistencia Técnica Superintendencia de Asistencia Técnica – Mini Mills Perú - Ecuador vladimir.barrientos@magnesita.com www.magnesita.com

1. M

AG

NES

ITA

EN

EL

MU

ND

O

Brumado

Coronel Fabriciano - Insider

Belo Horizonte, Contagem and

Betim

Ramalho (Arg) - RASA

Greenville

York

Valenciennes

Flaumont

Hilden Oberhausen

Hagen

Kruft

Chizhou

Kaohsiung

Taiyuan

UNIDADES

INDUSTRIALES

Plantas

Oficinas de vendas

Oficinas Central

2. M

INA

S P

RO

PIA

S

Magnesita

Brasil (~ 300 años)

Dolomita

Brasil ( ~ 30 años )

EUA (~ 50 años)

Europa (~ 50 años)

China (~ 50 años)

Alumina

Brasil

45% Al2O3 (#1: 24 años)

45% Al2O3 (#2: 64 años)

70% Al2O3 150 años

Cromita

Brasil (~28 años)

3.

PR

OC

ESO

DEL

AC

ERO

5. H

OR

NO

ELE

CTR

ICO

DE

AR

CO

6. H

OR

NO

ELE

CTR

ICO

DE

AR

CO

7. C

UC

HA

RA

DE

AC

ERIA

8. C

UC

HA

RA

DE

AC

ERIA

9. T

UN

DIS

H (

DIS

TRIB

UID

OR

)

10

. DEF

INIC

ION

DE

REF

RA

CTA

RIO

Material refractario o producto refractario son todos aquellos materiales

naturales o manufacturados, no metálicos (no excluyendo aquellos que

contengan algún componente metálico) que puedan soportar sin

deformarse o fundir a elevadas temperaturas en condiciones especificas de

uso.

11

. M

EDIC

ION

DE

PR

OP

IED

AD

ES

Propiedad NORMA

Densidad y Porosidad ASTM C-20

Resistencia a la compresión en frio (CCS) ASTM C-133

Modulo de Rotura en frío ASTM C-133

Resistencia a la Abrasión ASTM C-583

Expansión Térmica ASTM C-113

Resistencia al choque térmico ASTM C-1171

Conductividad Térmica ASTM C-210

Difusividad (Refractarios con %C) ASTM C-714

Resistencia al ataque de escorias ASTM C-874

12

. CR

ITER

IO D

E SE

LEC

CIO

N

Performance

Procesamiento

Estructura

Propiedades

Performance

Calidad del Refractario

Diseño del Montaje

Proceso de Operación

DISEÑO EN SERVICIO

+La Seguridad Operacional debe estar Garantizada. Bajo ninguna circunstancia la calidad del refractario debe comprometerla. ++El Costo Especifico final del refractario es de vital importancia y un criterio importante en la selección del mejor refractario

13

. AN

ALI

SIS

TMC

Altas Temperaturas

Abrasión Mecánica

Corrosión Acelerada

Alto ΔT

Penetración Química

Disolución Química

Impacto Mecánico

Spalling

TERMICA MECANICA

QUIMICA

14

. CO

ND

UC

TIV

IDA

D T

ERM

ICA

15

. CO

RR

OSI

ON

VS

PO

RO

SID

AD

16

. D

ESG

AST

E V

S C

ALI

DA

D M

GO

17

. DIA

GR

AM

A C

aO-M

gO

19

. DIA

GR

AM

A C

aO.S

iO2

Nota: Alto punto de

fusión de Ca2SiO4

(C2S) - 2130°C

A 1600°C

Composición de

liquido sobre el

contorno líquidus:

% CaO - 56

% SiO2 - 44

Liquid composition on liquidus

boundary at 1600°C

Ca2SiO4 (C2S)

CaO SiO2

20

. DIA

GR

AM

A C

aO.A

l2O

3

Melting Point

of pure CaO

Melting Point

of pure Al2O3

Liquidus Boundary

1600°C

2912°F

~1400°C

~2552°F

61 % CaO

39 % Al2O3

33 % CaO

67 % Al2O3

21

. DIA

GR

AM

A C

aO.F

eO/F

e2O

3

22

. DIA

GR

AM

A M

gO.S

iO2

Liquid composition on liquidus

boundary at 1600°C

Mg2SiO4

23

. DIA

GR

AM

A M

gO.A

l2O

3

24

. DIA

GR

AM

A M

gO.F

eO/F

e2O

3

25

. DIG

AR

AM

A M

gO.B

2O

3

26

. DIA

GR

AM

A C

aO.M

gO.S

iO2

9 0 8 0 7 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 6 0

1 0

2 0

3 0

4 0

9 0

8 0

7 0

6 0

5 0

7 0

5 0

6 0

4 0

3 0

2 0

8 0

9 0

1 0

S + L

M + L

Sea area (all liquid)

Land area (all solid)

Swamp area (liquid + solid)

C 2 S + L + M

M 2 S + L + M

M 2 S + L

C 2 S + L Ca 2 SiO 4

Mg 2 SiO 4

Ca 3 SiO 5

SiO 2

MgO CaO

1600°C (2912°F) Seccion Isotermica Escorias compatibles

con Refractarios

MgO-C

Saturados en MgO Escorias compatibles

con Refractarios

Dolomiticos

Saturados en CaO

Escorias compatibles con

ambos Refractarios Dolomiticos

y MgO-C

Saturados en MgO y CaO

27

. SIM

ULA

CIO

N E

M C

UC

HA

RA

Fase

I

Fase

II

Fase

III

Fase

I

Fase

II

Fase

III

Nueva Posición Posición

Original

28

. SIM

ULA

CIO

N E

M P

LAC

A V

G

+ End Time Transient Thermal

Loads

input by the Thermal Profile

simulation

• Mechanical Properties of the materials:

1. Young’s modulus,

2. Density,

3. Poison Ratio,

4. Thermal Expansion,

5. Tensile & Compressive Yield Strength,

6. Tensile & Compressive Ultimate Strength.

Proposta

29

. SIM

ULA

CIO

N E

M T

UB

O L

AR

GO

MUCHAS GRACIAS!!!