Hierro y Acero Edición 53 - Page 23

acería composición química. En la figura 3 se presenta la composición química global de las 3 arenas. Se observa que la arena “A” es la que tiene menos contenido de cuarzo (SiO2) y mayor de óxido de cromo (Cr2O3) y de hierro (Fe2O3). Mientras que la arena “C” es justamente al revés mayor contenido de cuarzo y menor de cromita. La arena “B” presenta niveles de cuarzo y óxido de cromo intermedios respectos a las otras dos. (%) Se determinó además la composición química global de las arenas y de las fracciones finas mediante fluorescencia de rayos x (FRX). Por otro lado, con el objetivo de evaluar el comportamiento frente al sinterizado de las arenas se realizaron tres tipos de ensayos: v cup test a 1600 ºc durante 2 horas en atmósfera de aire. Para simular las condiciones de servicio, las arenas se colocaron en crisoles fabricados a partir una buza interna de cuchara, respetando la relación altura/diámetro de la misma. Las arenas se colocaron completando la cavidad con un sobre nivel respecto a la superficie del crisol. Luego del tratamiento térmico, los crisoles se cortaron longitudinalmente para analizar el comportamiento de las arenas a las distintas temperaturas. v Resistencia a la compresión en frio[4]. Se conformaron probetas cilíndricas de 30 mm de diámetro por 30 mm de altura para las diferentes arenas de cromita mezcladas con una solución de PVC. Las probetas se dejaron secar a temperatura ambiente y luego se calcinaron a 1480ºC durante 2 horas. v Simulación condición de proceso. Para representar la condición térmica del proceso en la cuchara y determinar el grado de sinterización, se realizó un ensayo utilizando cubos de las mismas dimensiones que el utilizado en el cup test, pero pasantes. El objetivo es calentar la superficie de la arena aproximadamente a 1600°C por un determinado periodo de tiempo, luego liberar el fondo, medir cuanta arena cae y evaluar el espesor de la capa sinterizada. En la figura 1 se puede observar el dispositivo del ensayo. Figura 3. Composición química global de las arenas. Analizando la composición química de las fracciones granulométricas (figura 4), en todos los casos el cuarzo se concentra en las fracciones gruesas, pero en los finos (fondo) el cuarzo alcanza niveles de aproximadamente 20% para las muestras B y C, mientras que en la muestra A es bastante más bajo (6 %), por otro lado dicha arena presenta el porcentaje de óxido férrico más elevado, aproximadamente 30%. Figura 1. Ensayo de simulación del comportamiento de la arena en la cuchara. RESuLTADOS Distribución Granulométrica. La distribución granulométrica comparativa entre las 3 arenas en estudio se presenta en la figura 2, a partir de la cual se puede observar que la arena “A” contiene un porcentaje mayor (7%) de partículas de tamaño mayor a 0,85mm, pero también posee el mayor porcentaje de finos (47%). El 47% de la distribución granulométrica de la arena “B” lo constituyen partículas cuyo tamaño se encuentra dentro del rango 0,85-0,5 mm y tiene el menor porcentaje de finos. La arena de “C” contiene un 64% de partículas entre 0,25 y 0,5mm. < 0.25 mm 0.5 - 0.25 mm % rango granulométrico 0.85 - 0.5 mm Figura 4. Composición química de las fracciones granulométricas > 0.85 mm Figura 2. Distribución granulométrica comparativa entre las 3 arenas en estudio. En estudios realizados por otros autores[4], se analizó el sistema mineral (cromo+cuarzo) y se infiere que cuando las arenas de cromita tienen un contenido de cuarzo por encima del 20%, sinterizan por formación de fase liquida, mientras que por el contrario, en caso en que el nivel de cuarzo sea bajo comienza a predominar el sinterizado en fase sólida. Por medio de este me23 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO