Procesamiento de pastas arcillosas con escorias de BOF para la producción de revestimientos cerámicos

Abstract

Currently more than 4 million tons of blast furnace slag, EAF and BOF steelmaking converter in Mexico which is a serious environmental problem are generated. That is why the aim of this work was to show that using the phase diagram CaO - MgO - SiO2 can make a paste with ceramic slag additions for applications in ceramic coatings. For this four samples using EPK kaolin, talc, quartz and BOF slag were prepared. The chemical analysis was performed by fluorescence (XRF) X - rays, and is used as the reference PE composition of the eutectic point (1320°C) lower temperature equilibrium diagram CaO -SiO2 - Mg. Since the eutectic composition additions of 38, 40, 45 and 50 % of slag is made . Bar -shaped samples 1100 , 1150 and 1200 ° C. were prepared by dry pressing, which is burned at 1000 , The phases present were identified by diffraction (XRD ) X - rays , obtaining the diopside phase, which improves the hardness of the samples. Water absorption and the density with ASTM method C373 -88 was calculated, the hardness was measured with the Mohs scale. From the results obtained, BOF slag (basic oxygen converter) can be used to replace the feldspars being able to produce coatings with hardness of up to 7 and 1% water absorption values which meet the specifications for exterior applications primarily as European standards (EN 87).

Actualmente se generan más de 4 millones de toneladas de escoria de alto horno, horno eléctrico de arco y convertidor de aceración BOF en México lo cual representa un serio problema ambiental. Es por ello que el objetivo de este trabajo fue el de demostrar que utilizando el diagrama de fases SiO2-CaO-MgO se puede formular una pasta cerámica con adiciones de escoria para aplicaciones en revestimientos cerámicos. Para ello se prepararon 4 muestras utilizando caolín EPK, talco, cuarzo y la escoria de BOF. El análisis químico fue realizado por fluorescencia de rayos-X (FRX), y se utilizó como referencia la composición del punto eutéctico PE (1320 ºC) de menor temperatura del diagrama de equilibrio CaO-SiO2-MgO. A partir de la composición eutéctica se hicieron adiciones de 38, 40, 45 y 50 % de escoria. Se prepararon muestras en forma de barras por prensado en seco, las cuales se quemaron a 1000, 1100, 1150 y 1200 ºC. Las fases presentes fueron identificadas por difracción de rayos-X (DRX), obteniendo la fase diopsita, la cual mejora la dureza de las muestras. Se calculó la absorción de agua y la densidad con el método estándar ASTM C373-88, la dureza se midió con la escala Mohs. Por los resultados obtenidos, las escorias del BOF (convertidor básico de oxígeno) pueden ser utilizadas para reemplazar los feldespatos pudiéndose producir revestimientos con durezas de hasta 7 y 1 % de absorción de agua, valores que cumplen con las especificaciones para aplicaciones principalmente para exteriores según las normas europeas (NE 87).