IS 1528-1 Determinación del equivalente de cono pirométrico (PCE) o punto de ablandamiento para materiales refractarios

La norma “IS 1528-1 Métodos de muestreo y prueba física para materiales refractarios - Parte 1 Determinación del equivalente de cono pirométrico (PCE) o punto de ablandamiento” publicada por la Oficina de Normas de la India (BIS) describe un procedimiento para determinar el equivalente de cono pirométrico (PCE) o el punto de ablandamiento de los materiales refractarios.

El propósito del método de ensayo descrito es determinar el punto de ablandamiento de materiales refractarios mediante la comparación de conos de ensayo preparados a partir del material refractario en cuestión con conos pirométricos estándar. Para estas pruebas se debe utilizar un horno capaz de mantener una atmósfera neutra u oxidante.

Las probetas preparadas a partir de materias primas que experimentan cambios significativos durante el recalentamiento deben estabilizarse mediante calentamiento antes de determinar su refractariedad. Las arcillas, en particular, deben calcinarse a aproximadamente 1000 °C. Tras la calcinación, las probetas deben cumplir los requisitos de esta norma.

• Piezas horneadas: Se toma 1 kg de material. En el caso de ladrillos o piezas, se obtiene una muestra compuesta a partir de ladrillos o fragmentos de una serie de piezas de ensayo tomadas para otros ensayos. Estos fragmentos se reducen de tamaño mediante rodillos o trituradoras de mandíbulas ajustadas para permitir el paso de pellets de un diámetro no mayor a 5 mm. Se deben tomar precauciones para evitar la contaminación de la muestra con partículas de acero durante la trituración o molienda. La cantidad se reduce a una cuarta parte en diferentes etapas de la molienda, lo que resulta en una muestra de ensayo de aproximadamente 50 g. Todo el material se muele utilizando un molinillo adecuado o un mortero de ágata para pasar a través de un tamiz de 212 micras. Se debe utilizar un imán para eliminar las partículas de hierro introducidas durante los procesos de molienda y trituración, pero los materiales en sí son magnéticos. Para evitar una reducción excesiva de partículas finas, estas se eliminan dejando caer la muestra frecuentemente a través del tamiz durante el proceso de reducción, y las partículas más gruesas se continúan hasta que toda la muestra haya pasado por el tamiz.
• Materiales monolíticos secos: Las muestras de materiales no conformados, como refractarios plásticos, materiales de compactación y cementos refractarios, deben moldearse y cocerse de forma adecuada al material y a las condiciones de uso. La temperatura de cocción debe indicarse en el informe de ensayo.

Para el mortero, las muestras se preparan con materiales monolíticos secos y, si los hubiera, se añaden los componentes líquidos a la velocidad adecuada. En todos los casos, se debe triturar y moler para evitar la introducción de materias extrañas. Se debe mezclar cuidadosamente en cada etapa para garantizar que el contenido de las probetas sea verdaderamente representativo de las muestras.

El cono de prueba se prepara de la siguiente manera:

• Moldeo: La muestra preparada se mezcla completamente y después de agregar una cantidad suficiente de dextrina o pegamento libre de álcali y agua, los conos de prueba se colocan en un molde metálico en forma de tetraedro, preferiblemente de latón, con un diámetro de 8 mm en los lados de la base y una altura de 25 mm.
• Sinterización: Mientras están secos, si es necesario, los conos de prueba se precombusten a una temperatura que no exceda los 1000 grados para sinterizarlos a una condición dura que permita su manipulación.

Los pasos del método de prueba son los siguientes:

• Los conos de prueba y los conos pirométricos estándar se montan en una placa con un material aglutinante, como se muestra en la tabla a continuación, que muestra las propiedades de los conos estándar más comunes. Tanto la placa como el material aglutinante deben tener una composición que no afecte la fusibilidad de los conos.
• Los conos se montan con sus bases incrustadas en la placa a una profundidad aproximada de 3 mm, con una superficie inclinada hacia el centro de la placa y en un ángulo de 82 grados con respecto a la horizontal. Los conos de prueba se colocan alrededor del borde exterior de la placa, con conos estándar espaciados entre ellos siempre que sea posible.
• La placa de prueba, que contiene las piezas de prueba y los conos de referencia pirométricos, se coloca en la zona de temperatura uniforme del horno. Deben evitarse las condiciones reductoras en el horno durante el calentamiento. Se debe tener cuidado de evitar que la llama incida directamente sobre los conos o la placa cónica. El horno se revisa periódicamente para garantizar una distribución uniforme del calor.
• Durante un período de 1,5 a 2 horas, la temperatura del horno se eleva a 200 grados por debajo de la temperatura de refractariedad estimada del material de prueba.
• La temperatura se incrementa a una velocidad de 2,5 grados por minuto o según lo especificado por el fabricante del cono. El calentamiento se mantiene de forma que la desviación de la curva de aumento de temperatura especificada sea inferior a 10 grados en cualquier momento.
• El ablandamiento del cono se indica mediante la curvatura de la parte superior y la punta del cono tocando la superficie de la placa.
• El punto de ablandamiento se informa en función del cono pirométrico estándar más cercano al cono de prueba en términos de tiempo de ablandamiento. Si el cono de prueba se ablanda después de un cono pero antes del siguiente, aproximadamente a la mitad de su recorrido, se debe informar el punto de ablandamiento. Si el cono de prueba comienza a doblarse en un cono inicial, pero no se dobla hacia abajo en un cono posterior, esto también se debe informar.
• Los equivalentes de conos pirométricos estándar de los conos estándar se incluyen en la tabla titulada “Temperatura de referencia y definiciones de cono”.

El procedimiento de muestreo y los criterios de conformidad deberán ser los especificados en la norma IS 1528-7.

Nuestra organización, que lleva años apoyando a empresas de todos los sectores mediante una amplia gama de actividades de prueba, medición, análisis y evaluación, cuenta con un sólido equipo de empleados que siguen de cerca los avances científicos y tecnológicos globales y se mejoran constantemente. En este contexto, también ofrecemos servicios de prueba de acuerdo con la norma IS 1528-1 "Métodos de muestreo y prueba física para materiales refractarios - Parte 1: Determinación del equivalente de cono pirométrico (PCE) o punto de reblandecimiento".