Desarrollo de recubrimientos a partir de silicato de zirconio de origen mineral mediante proyección térmica por llama oxiacetilénica para aplicación sobre ladrillos refractarios

• Cardona, Roger ^[1] ; Vargas, Fabio ^[1]
  1. [1] Universidad de Antioquia

     Universidad de Antioquia

     Colombia

     
• Localización: TecnoLógicas, ISSN-e 2256-5337, ISSN 0123-7799, Vol. 22, Nº. 44, 2019, págs. 97-110
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Development of coatings from zircon sand by oxyacetilene flame spraying for application on refractory bricks
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• Resumen
  • español

    En el presente trabajo se documenta el desarrollo experimental empleado para obtener mediante proyección térmica por llama oxiacetilénica, recubrimientos a partir de arena de circonio (ZrSiO4) de origen mineral y de una mezcla de ZrSiO4 con 50 % en peso de alúmina comercial referencia Oerlikon-Metco 105 SFP. La arena de ZrSiO4 fue molida y tamizada, con el fin de seleccionar las fracciones de tamaño de partícula -37 +25 μm y -25 μm. Diferentes parámetros de proyección térmica fueron simulados con la herramienta computacional Jets et Poudres SPCTS versión 2002-2009 y las condiciones con mayor potencial para obtener recubrimientos fueron verificadas experimentalmente. Los recubrimientos elaborados sobre sustratos refractarios silico-aluminosos fueron caracterizados mediante MEB y DRX, encontrando que aquellos depositados a partir de la fracción de tamaño más fina, utilizando una llama producida con 22 y 70 L/min de acetileno y oxígeno respectivamente, a una distancia de proyección de 10 cm y con una velocidad de desplazamiento de la antorcha de 0,275 cm/s y con una rotación de los sustratos de 34,57 rpm fueron los que presentaron las mejores características estructurales. La porosidad de los recubrimientos fabricados a partir de la arena de circonio y de la mezcla ZrSiO4 con alúmina fueron de 30,5 ± 6,6% y 20,3 ± 9,2% en área y su dureza fue de 3.06±0.70 GPa y 6.0±0.30 GPa, respectivamente. A partir de los resultados obtenidos se concluye que es posible la utilización de este mineral como materia prima en el proceso de proyección térmica oxiacetilénica.

  • English

    In this paper, the experimental development used to flame sprayed coatings from mineral zircon sand (ZrSiO4) and a mixture of ZrSiO4 with 50 wt.% of commercial alumina Oerlikon Metco 105 SFP is presented. The ZrSiO4 sand was milled and sieved to obtain the particle sizes distribution corresponding to -37 +25 m and -25 m. Different parameters of thermal spraying process were simulated with the Jets & Poudres SPCTS software version 2002-2009 and the conditions with the greatest potential to obtain coatings were verified experimentally. The coatings elaborated on silico-aluminous refractory substrates were characterized by SEM and XRD, finding that those deposited from the lower size distribution, using a flame produced with 22 and 70 L / min of acetylene and oxygen respectively, at a spray distance of 10 cm and with a displacement of the gun of 0,275 cm/s and with a rotation of the substrate of 34,57 rpm were those that presented the best structural characteristics. The porosities of coatings sprayed from ZrSiO4 sand and the mixture of ZrSiO4 with Al2O3 were 30,5 ± 6,6% and 20.3 ± 9.2% in area and their Vickers hardness were 3.06 ± 0.70 GPa and 6.0 ± 0.30 GPa, respectively. From the results obtained it was concluded that it is possible to use this mineral as a raw material in the Oxy-acetylene flame thermal spraying process.