¿Cuanto menor sea la porosidad del corindón tabular, mejor?
La porosidad del corindón tabular no es absoluta, cuanto menor, mejor ; más bien, debe evaluarse exhaustivamente en función del escenario de aplicación específico y los requisitos de rendimiento del núcleo . Su nivel afecta directamente indicadores clave como la conductividad térmica, la resistencia y la resistencia a la corrosión del material, y los requisitos de porosidad varían significativamente según el escenario.
1. Primero, aclaremos: ¿Qué es la “porosidad” del corindón tabular?
El corindón tabular es un material refractario hecho de α-alúmina (Al₂O₃) de alta pureza sinterizada a altas temperaturas. Contiene una cierta cantidad de poros (incluyendo poros abiertos y cerrados). La porosidad suele referirse a la «porosidad volumétrica» (el porcentaje del volumen de poros en el volumen total del material) y es uno de los indicadores clave para medir la compacidad de su microestructura.
2. Ventajas de la “baja porosidad”: ¿En qué escenarios es necesaria la baja porosidad?
Cuando el escenario de aplicación exige altos requisitos de resistencia a la corrosión, alta resistencia mecánica y baja conductividad térmica (en algunos casos) , el corindón tabular con baja porosidad resulta más ventajoso. Los escenarios típicos incluyen:
- Industria siderúrgica: Ladrillos/hormigones para revestimiento
de cucharas y artesas. El acero fundido y la escoria son altamente corrosivos. Una baja porosidad implica menos canales dentro del material, lo que reduce la penetración de escoria y la erosión del acero fundido, prolongando así la vida útil de los ladrillos de revestimiento. Al mismo tiempo, una baja porosidad mejora la resistencia del material a temperatura ambiente y a altas temperaturas, previniendo el desconchado debido a la pérdida de estructura a altas temperaturas. - Fundición de metales no ferrosos: Hornos de refinación y revestimientos de celdas electrolíticas.
Los metales no ferrosos fundidos (p. ej., aluminio y cobre) y los electrolitos son propensos a la penetración. Una baja porosidad reduce el riesgo de corrosión por penetración y mejora la resistencia del material al choque térmico (minimizando la concentración de tensión térmica causada por los poros). - Hornos de alta temperatura: Ladrillos refractarios para zonas de cocción de alta temperatura
Los materiales de baja porosidad tienen mayor compacidad, pueden soportar cargas de alta temperatura superiores a 1700 °C y reducen la contracción de volumen a altas temperaturas (baja contracción por recocción), lo que garantiza la estabilidad estructural del horno.
3. Necesidad de “alta porosidad”: ¿En qué escenarios la baja porosidad no es adecuada?
Cuando el escenario de aplicación requiere resistencia al choque térmico, aislamiento térmico y permeabilidad al aire , una compacidad excesivamente alta (porosidad demasiado baja) se convierte en una desventaja. En tales casos, se prefiere el corindón tabular con porosidad media a alta.
- Escenarios que requieren alta resistencia al choque térmico: Puertas y piezas de hornos sujetas a un calentamiento/enfriamiento rápido
. Los materiales de baja porosidad presentan una alta conductividad térmica. Durante ciclos alternos de calor y frío a altas temperaturas, las grandes diferencias de temperatura entre el interior y el exterior generan fácilmente una gran tensión térmica, provocando el agrietamiento del material. Por el contrario, una porosidad media a alta (generalmente del 15 % al 25 %) puede amortiguar la tensión térmica a través de los poros, mejorando así la resistencia al choque térmico (p. ej., ladrillos de revestimiento para la zona de temple de hornos cerámicos). - Escenarios de aislamiento térmico: Capas de aislamiento de hornos de alta temperatura.
Los poros (especialmente los poros cerrados) bloquean la transferencia de calor. El corindón tabular con alta porosidad (a menudo combinado con áridos ligeros) presenta menor conductividad térmica y mejor rendimiento de aislamiento. El uso de materiales de baja porosidad provocaría una rápida disipación del calor del horno y un mayor consumo de energía. - Escenarios que requieren permeabilidad al aire: Materiales filtrantes y ladrillos permeables.
En aplicaciones como la filtración de metales no ferrosos fundidos y la agitación de acero fundido mediante inyección de gas, el material requiere cierto nivel de permeabilidad al aire. En este caso, la porosidad debe controlarse dentro de un rango razonable (p. ej., 20 %-30 %) para garantizar el paso del fluido sin fugas. Una porosidad baja bloquearía directamente los canales permeables al aire.
