) )

C A P T U L O 19

M A T E R I A L E S M E T A L R G I C O S Y R E F R A C T A R I O S

E x i s t e u n c i e r t o nmero de m i n e r a l e s n o r e l a c i o n a d o s e n t r e s q u e se

e m p l e a n comnmente e n l a g r a n i n d u s t r i a meta lrg ica . U n o s se a p l i c a n

d i r e c t a m e n t e p a r a f a b r i c a r a ce ro y o t r o s p r o d u c t o s m e t l i c o s ; o t r o s , s i r v e n

c o m o m a t e r i a l e s r e f r a c t a r i o s p a r a r e s i s t i r l a s e l e v a d a s t e m p e r a t u r a s u s u a l e s

e n los h o r n o s meta lrg i cos y a f ines . E n este g r u p o figuran l a fluorita o

e spa t o fior, l a c r i o l i t a , e l g r a f i t o y s u b s t a n c i a s r e f r a c t a r i a s c o m o l a m a g -n e s i t a y l a d o l o m i t a , c o m p u e s t o s a lumnicos , a r c i l l a s r e f r a c t a r i a s , d isporo,

b a u x i t a , s l ice y c ircn.

E s p a t o flor

L a fluorita o e spa t o flor ( F . C a ) es u n m i n e r a l de i m p o r t a n c i a c r i t i c a

d e b i d o a su e m p l e o e n l a i n d u s t r i a d e l ace ro . D e s d e q u e se descubr i s u

ut i l i zac in e n 1889. su producc in h a a u m e n t a d o rp idamente .

E m p l e o . ~ A p r o x i m a d a m e n t e e l 50 p o r c i e n t o de l a fluorita q u e se p r o d u c e se c o n s u m e e n e l p r o c e d i m i e n t o bsico d e l h o r n o de s o l e r a p a r a

o b t e n e r ace ro . F a c i l i t a l a fusin y l a t r a n s f e r e n c i a de i m p u r e z a s i n d e s e a b l e s

( c o m o e l a z u f r e y e l f s fo ro ) a l a escor ia , y d a fluidez a es ta l t ima. U n 28

p o r 100 se e m p l e a p a r a f a b r i c a r c ido fluorhdrico, e m p l e a d o p r i n c i p a l m e n t e

e n l a i n d u s t r i a d e l a l u m i n i o p a r a h a c e r l a c r i o l i t a sinttica. L a i n d u s t r i a

d e l v i d r i o y d e l e s m a l t e c o n s u m e u n 15 p o r c i e n t o a p r o x i m a d a m e n t e . A c o n -

t inuacin e n u m e r a m o s o t r o s e m p l e o s m e n o s i m p o r t a n t e s .

M p < a l i l r L . ' k u s ^

F u n d e n t e en l a fusln d e l h i e r r o . ' Fe r ros l eac i ones y aceros de aleacin

de h o m o elctrico, Pi'oducein de nquel, m e t a ! M o n e l y

latn. F l u o r u r o s de h i e r r o y manganeso . Fundicin de A u . A g , P b y C u . Ref inado de Cu , Pb y Sb.

Qumicos y vnrio

Extraccin de potasa d e l po l v o de f e l -despato y c emento p o r t l a n d .

Fabricacin de c i a n a m i d a y c a r b u r o de ca lc io .

F l u o r u r o s y silicouoruros. Fabricacin de cemento p o r t i a n d . L i g a pa ra ruedas de e s m e r i l y elec-

t rodos . Insec t i c i das , subs tanc ias conse rvado -

ras y co lo rantes . F l u i d o s re fr igerantes- . Cermica. Fabricacin de l a n a de roca . L en t e s de m ic roscop i o .

E S P A T O F L O R

Produccin y distribucin. L a producc in a n u a l de fluorita o s c i l a e n t r e 900.000 y 1.000.000 de t o n e l a d a s , d i s t r i b u i d a s e n e l s i g u i e n t e o r d e n :

E s t a d o s U n i d o s , A l e m a n i a . R u s i a . F r a n c i a , R e i n o U n i d o . Co r ea , T e r r a n o v a

y M j i c o .

L a producc in de los E s t a d o s U n i d o s , q u e o s c i l a e n t r e 200.000 y 350.000

t o n e l a d a s , se o b t i e n e p r i n c i p a l m e n t e e n I l l i n o i s , K e n t u c k y . C o l o r a d o y

N u e v o M j i co . U n a s 30 m i n a s p r o d u c e n e l 85 p o r c i e n t o de l a produccin

e s t a d o u n i d e n s e .

Y a c i m i e n t o y o r i gen . L a fluorita se p r e s e n t a e n v e t a s de fisura y c o m o capas de substitucin e n c a l i z a . E s u n a g a n g a c o r r i e n t e de m u c h o s

r e l l e n o s de c a v i d a d y depsitos de r e e m p l a z a m i e n t o . N o r m a l m e n t e , l a

fluorita es u n m i n e r a l h i d r o t e r m a l , y l a m a y o r p a r t e de los ge logos c on -s i d e r a q u e es s i e m p r e de o r i g e n gneo. S u p r e s e n c i a t a n t o e n r o cas gneas

c o m o e n l a c a l i z a i n d i c a q u e a q u e l o r i g e n n o es e s e n c i a l p a r a su deposic in.

Extraccin y preparacin. L a fluorita se e x t r a e d e l m i s m o m o d o q u e l os depsitos me ta l f e r o s subterrneos; r a r a s veces se o b t i e n e d e

pozos a c i e l o a b i e r t o .

E n a l g u n o s depsitos l a fluorita se e n c u e n t r a e n t a l p u r e z a , q u e se

o b t i e n e u n p r o d u c t o e x p o n d i b i e c o n slo e l a r r a n q u e y seleccin a m a n o .

P e r o e n g e n e r a l d e b e c o n c e n t r a r s e y l i m p i a r s e m e d i a n t e t a b l a s o c r i b a s ,

o p o r flotacin. E s t a l t ima da u n p r o d u c t o c u y a p u r e z a l l e g a h a s t a e l 98

p o r c i e n t o y hace p o s i b l e l a exp lo tac in de depsitos d e ba j o g r a d o .

E l p r o d u c t o de g r a d o s u p e r i o r , c o n o c i d o p o r e spa t o flor ( c ido ) , se

e m p l e a p a r a f a b r i c a r cido fluorhdrico, y e x i g e e l 98 p o r c i e n t o de fluoruro

de c a l c i o ; e n v id r i e r a se n e c e s i t a u n a p u r e z a d e l 97 p o r c i e n t o , y p a r a

los h o r n o s de ace ro b a s t a con e l 85 p o r c i e n t o . L o s p r o d u c t o s se e x p e n d e n

e n f o r m a d e g r a v a , t e r r o n e s y p o l v o m o l i d o .

E J E M P L O S D E Y A C I M I E N T O S

D i s t r i t o de l U i n o i s - K e n t u c k y . E s t e d i s t r i t o , de 100 k m c u a d r a d o s , a b a r c a e l r o O h i o . y es e l ms e x t e n s o y ms p r o d u c t i v o de los e x i s t e n t e s

e n e l m u n d o .

D e b a j o de es ta reg in e x i s t e n s e d i m e n t o s m i s s i s s i p p i e n s e s h o r i z o n t a l e s

c o r t a d o s p o r d i q u e s d e u n a p e r i d o t i t a miccea. Est a r q u e a d o , f o r m a n d o

u n a a m p l i a cpula de 48 k m de d imetro , q u e se h a h u n d i d o d e b i d o a u n

i n t r i n c a d o l a b e r i n t o de f a l l a s , a l g u n a s de l a s cua l es t i e n e n d e s p l a z a m i e n ( t ) s

de h a s t a 400 m e t r o s .

L o s depsitos s o n de dos t i p o s : a) v e t a s de r e e m p l a z a m i e n t o m u y i n -c l i n a d a s , q u e o c u p a n l as f a l l a s d e d e s p l a z a m i e n t o m o d e r a d o , y b) depsi tos de r e e m p i a z a m i e n t o s . h o r i z o n t a l e s , e s t r a t i f i c a d o s o e n f o r m a de m a n t o . L O K p r i m e r o s son los ms i m p o r t a n t e s .

L o s depsitos de filn estn r e p r e s e n t a d o s t p icamente p o r l os o x i s -

) ) 794 M A T E R I A L E S M E T A L R G I C O S Y R E F R A C T A R I O S

t entes cerca de Ros i c l a re { I l l i n o i s ) . L l e g a n a t e n e r has ta cerca de 11 m de anchura , y l a v e t a Ros i c l a r e ha v e n i d o s iendo e x p l o t ada e n u n a l o n -g i t u d de cerca 2.750 m , s i g u i endo e l a r r u m b a m i e n t o . , L a f a l l a en que se e n c u e n t r a t i e n e u n a l o n g i t u d de ms de 7 k m . L a s ve tas c on t i enen p r i n -c i p a l m e n t e fluorita y ca l c i ta , pe ro tambin algo de cuarzo, b a r i t i n a y

F i G 19-1. Superf ic ie pu l imentada de u n e jempla r r i co de fluorita (90 por ciento de fluorita), con l istado c l a ro y obscuro. (Currier, E c o n . Geol.)

su l fu res de m e t a l ba jo . N o son r a r a s las masas de fluorita p u r a de 3 m de dimetro. L a ca lc i ta se deposit e n p r i m e r l u g a r , seguida por l a fluorita, l a cua l substituy a ca l c i t a y c a l i z a ; en l a m i n a D a i s y se encontr u n a pequea c a n t i d a d de ca l c i t a que substituy a l a fluorita. L a s ve tas r e p r e -sentan u n a combinacin de r e e m p l a z a m i e n t o y r e l l e n o de espacios ab ie r tos . Los ma t e r i a l e s . d e l a v e t a c e m e n t a n y tambin s u b s t i t u y e n l a cal iza, b r e cha de f a l l a y roca m u r a l . A b u n d a n las drusas r eves t idas de bon i t os cr i s ta les de ca l c i t a y fluorita. S o n depsitos h i d r o t e r m a l e s tpicos.

L o s depsitos estrat i f i cados ex i s tentes cerca de Cave I n R o c k ( I l l i n o i s ) se h a l l a n loca l i zados en l a ca l i za F r e d o n i a l isa , debajo de unos esquistos. Estas in te resantes capas m i n e r a l e s t i e n e n u n espesor que osc i la e n t r e pocos centmetros y 3,6 m , con u n p r o m e d i o de 1,25 m , y c on t i enen fluorita de g r a n pureza . Los m i n e r a l e s tpicos de los depsitos de filn, y adems l a mar cas i t a , se p r e s e n t a n e n cant idades menores . Las drusas d a n h e r -

ESPATO F L O R 795

mosos agregados de cr i s ta les de fluorita. Estos depsitos p r e s en tan u n l i s t ado m u y n o t a b l e p a r a l e l o en l a fluorita (figs. 19-1 y 19-2), i n t e r p r e t a d o p o r B a s t i n como r e e m p l a z a m i e n t o rtmico, y por C u r r i e r , como conser-vacin de l a estratificacin y de l a interestratificacin e n l a ca l i za subs-t i t u i d a . C u r r i e r cree que l a fluorita se p r o d u j o por l a reaccin de soluciones h i d r o t e r m a l e s que contenan cido fluorhdrico sobre l a ca l i za , dando fluo-r u r o calc ico.

F i G . 19-2. E s q u e m a del l istado de l a fluorita en u n a m ina . Negro, fajas i m p u r a s ; b lanco, fajas p u r a s ; p, roturas segn la esquistosidad. (Currier, Econ. Geol .J

L a s reservas de espato flor en este campo se evalan e n unos 15 m i -l l ones de tone ladas .

Depsitos e n o t ros pases. E x i s t e n i m p o r t a n t e s depsitos de espato flor, con grandes reservas, e n Alemania, e n los mon t e s d e l Ha r z , A n h a l t , Badn, B a v i e r a , Sa j on i a y Turngia, donde l a fluorita es u n m i n e r a l i m -p o r t a n t e de las ve tas de fisura de me ta l e s bajos. E n Francia se ob t i ene espato flor de g r a n pure za en e l V a r , Puy-de-Dme, Sane-et-Loire y o t ros lugares . Se p resen ta en vetas de fisura asociado a l a ca lcedonia , b a r i t i n a y cuarzo. E n l a Gran Bretaa e x i s t en depsitos i m p o r t a n t e s e n D e r b y s h i r e y D u r h a m en largas ve tas de fisura, que con t i enen tambin p l o m o , z inc , b a r i t i n a y ca l c i t a . E x i s t e n o t r o s depsitos, de m e n o r i m p o r -t anc i a , en Co rnua l l e s y D e v o n , en vetas de fisura que con t i enen m i n e r a l e s de p l o m o , cobre, estao y tungs teno . Se ob t i ene u n a g r a n produccin a p a r t i r de filones ep i t e r ma l e s en St . L a w r e n c e (Terranova). E n R u s i a ex is-t e n depsitos e n e l m a r de K a r a y ms all d e l l ago B a i k a l , y en China h a y depsitos en F e n g t i e n , S h a n t u n g y C h e k i a n g . Tambin se e n c u e n t r a n i m p o r t a n t e s depsitos de fiuorita en Bo l zano ( I t a l i a ) , Mjico, Espaa, T r a n s v a a l , N u e v a Gales d e l Sur , C o l u m b i a Britnica y O n t a r i o .

796 M A T E R I A L E S M E T A L R G I C O S Y R E F R A C T A R I O S

B I B L I O G R A F A SOBRE E L ESPATO FLOR

Relerencia general I I , cap. 17, por H . T . MUDD . Descripciones breues. Fluorspar Industry o the Uni ted States, P. H A T M A K E R y H . W. D A V I S . 111. Geol .

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Fluorspar n Silicate Welts, w i t h Reference to Rock "Wool, J . S. M A C H N y J . F. V A N E C E C K . 111. Geol. Surv . B u l l . 68, U rbana , 1940".

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Referencia general 5 . Referencia general 7, pgs. 101-105.

,;: - f . x;-:. C r i o l i t a - .,:v-

L a c r i o l i t a es u n m i n e r a l r a r o que se e x t r a e slo e n dos lugares d e l m u n d o , a saber ; M i a s k (Rus ia ) y G r o e n l a n d i a . Se e n c u e n t r a n tambin pequeas cant idades d e l m i s m o en P ikes P eak (Co lo rado ) .

Este fluoruro de a l u m i n i o y sodio se u t i l i z a como f u n d e n t e y so l ven te e n e l bao electrolt ico e m p l e a d o e n l a fabricacin de a l u m i n i o . E l hecho de que escasee ha l l e v a d o a l a fabricacin de c r i o l i t a a r t i f i c i a l , pe ro con t odo debe u t i l i z a r s e en e l bao c i e r t a c a n t i d a d d e l m i n e r a l n a t u r a l . T a m -bin se e m p l e a n pequeas can t i dades e n l a fabricacin de esmaltes , c r i s t a l , v i d r i a d o s , m a t e r i a s a is lantes e insec t i c idas .

E n I v i g t u t ( G r o e n l a n d i a ) , en l a p l a y a d e l fiordo de A r s u k , se e x t r a e c r i o l i t a asociada a u n a p e g m a t i t a , de u n a pequea masa de prfido g ra -ntico. E l depsito es de f o r m a i r r e g u l a r , t i ene u n a super f ic ie de unos 30 p o r 150 m , y a u n a p r o f u n d i d a d de 45 m a u m e n t a en v o l u m e n . L a c r i o l i t a con t i ene su l fu res de m e t a l ba jo , s i d e r i t a y fluorita.

B I B L I O G R A F A SOBRE L A C R I O L I T A

Referencia general U , cap. 17.

G R A F I T O 797

Grafito

E l g r a f i t o r e c i b e su n o m b r e d e l v e r b o g r i e go grapien, escribir . C o n f u n d i d o a n t i g u a m e n t e con e l p l o m o , se l e denomin p lomo negro (y tambin p l o m b a g i n a ) , de m o d o que los lpices f ab r i cados con g ra f i t o se l l a m a n todava lpices de p lomo . A u n q u e qumicamente sea l o m i s m o que e l d i a m a n t e y e l carbn vege ta l , es u n a v a r i e d a d p o l i m o r f a c r i s t a l i n a d e l ca rbono . S u pu re za osc i la e n t r e e l 30 y e l 98 p o r c i en to . E n e l comerc io s e l e c las i f ica e n n a t u r a l y a r t i f i c i a l ; l a s v a r i e d a d e s n a t u r a l e s se d i v i d e n en cristal inas y amorfas , s iendo l a nica d i f e r e n c i a ex i s t en te en t r e ambas e l tamao d e l g rano . Los depsitos de g ra f i t o c on t i enen de l 2,5 a l 7 p o r c i en t o de carbono .

Empleo . L a e levada t e m p e r a t u r a de fusin d e l g ra f i t o (3.000 C ) y s u i n s o l u b i l i d a d e n e l cido hace que t enga v a r i a d o s empleos. E l ms a n t i -g u o se e m p l e a p a r a hace r lpices, que subsiste todava. E l g r a f i t o ms b l a n d o es m o l i d o finamente, mezc lado con a r c i l l a y tos tado , depend i endo l a dure za deseada de l a c a n t i d a d de a r c i l l a y e l t iem.po de testacin. Se emplea p r i n c i p a l m e n t e e n e l r e v e s t i m i e n t o de h o r n o s de fundicin, seguido p o r e l de cr isoles, lpices de p l omo , l u b r i c a n t e s , p i n t u r a s , escobi l las p a r a dna-m o s y pulimentacin de estufas. Los cr iso les se e m p l e a n p a r a f u n d i r latn, acero y otras a leaciones. E l grafito me z c l ado con petrleo es u n buen l u b r i c a n t e pesado. Tambin se le emp l ea p a r a e lectrodos, bateras secas, p o l v o de v i d r i a d o , c emento p a r a tubos y o t ros fines. E l g ra f i t o que slo con t i ene de 30 a 35 p o r c i en t o de ca rbono es adecuado p a r a p i n t u r a s .

Produccin y distribucin. L a produccin a n u a l de g ra f i t o osci la e n t r e 150.000 y 280.000 t one ladas y procede p r i n c i p a l m e n t e de Rus ia , Corea, B a v i e r a , A u s t r i a , Ceiln, Madagasca r y Mj ico, obtenindose pequeas cant idades e n I t a l i a , Estados U n i d o s , Checos l o vaqu i a y N o r u e g a .

L a produccin de los Estados U n i d o s procede p r i n c i p a l m e n t e de N u e v a Y o r k , C a l i f o r n i a , A l a b a m a , Georg ia , Tennessee, Te jas y Nevada .

Y a c i m i e n t o y origen. E l g ra f i t o se p r e s en ta e n rocas metamrficas, gneas y s ed imen ta r i a s , en f o r m a de escamas, t e r r ones y po l vo . Se o r i g i n a p o r los s i gu i en tes p r o c e d i m i e n t o s :

1. Concentracin magmtica: I r k u t s k (S iber ia ) . 2. Metasomat ismo de contacto : Calabogie (Ontario) ; T iconderoga (Nueva

Yo rk ) . ' 3. Depsitos h idro termales en filones: Ceiln ; San Gabr i e l (Ca l i forn ia ) ;

D i l l o n (Montana ) . 4. Me tamor f i smo : A l abama , Ratn (Nuevo Mjico); B a v i e r a ; Madagas-

ca r ; Sonora (Mjico).

L a m a y o r p a r t e de los gra f i tos se f o r m a r o n p o r procesos metamrficos, y de stos, as como de o t ros procesos formatvos, se h a b l a con de ta l l e en e l captulo 5-9.

) ) 798 M A T E R I A L E S M E T A L R G I C O S Y R E F R A C T A R I O S

Extraccin y preparacin. E l g ra f i t o de filn se e x t r a e de m o d o seme jante a los dems depsitos de filn; e l g r a f i t o en t e r r ones es se-lecc ionado a m a n o o m e d i a n t e t a m i z . E l g r a f i t o e n escamas, que aparece d i s em inado , c ons t i tuye t a n slo u n r e d u c i d o po r c en ta j e de l a r o ca q u e l o e n c i e r r a , y g e n e r a l m e n t e se e x t r a e de can te ras a c i e lo ab i e r t o , y se con-c e n t r a has ta f o r m a r u n p r o d u c t o de 80 a 85 p o r c i ento de carbono . Los concent rados pueden re f inarse ms, has ta l o g r a r u n 95 p o r c i en t o a p r o x i -m a d a m e n t e de carbono m e d i a n t e molturacin y t a m i z a d o ms fino, y en r a r a s ocasiones, m e d i a n t e eliminacin qumica de las impure zas .

E J E M P L O S D E Y A C I M I E N T O S

Rus i a . Los depsitos prximos a I r k u t s k (S ibe r i a ) figuran e n t r e los ms i m p o r t a n t e s d e l m u n d o , y d u r a n t e l a r g o t i e m p o c o n s t i t u y e r o n e l p r i n c i p a l s u m i n i s t r o de l a m a t e r i a p r i m a e m p l e a d a e n l a fabricacin de p l o m b a g i n a . E l g ra f i t o se p resen ta en s i en i t a nefelnca y esquistos adya -centes. Se h a n e x p l o t a d o o t ros extensos depsitos en los d i s t r i t o s de T u -r u j a n s k y Y e n i s e i (S iber ia ) ,

Corea. Corea 'alcanz en 1944 l a produccin de g ra f i t o m a y o r l o g r a d a jams p o r ningn pas. E l 96 p o r c i en to de d i c h a produccin era de g ra f i t o amor f o . Los depsitos se p r e s en tan en esquistos f o r m a n d o capas y l en t e -jones , m u c h o s de los cuales estn prximos a los pun t o s de contacto de g r a n i t o s cretceos. V a r i o s depsitos son filones de h u l l a metamrf icos; o t ros son a r g i l i t a s g r a f i t i c a s metamrficas.

E u r o p a Cent ra l . L o s depsitos de g ra f i t o de B av i e r a , A u s t r i a y Checos lovaqu ia h a n sido, d u r a n t e m u c h o t i e m p o , los ms p r o d u c t i v o s de l m u n d o . Los depsitos de Passau (Bav i e r a ) se p r o l o n g a n has ta Checos lova-q u i a ( f ig. 7-10). E l g ra f i t o que es de l a v a r i e d a d de escamas se p resen ta f o r m a n d o grandes l en te jones e n u n gne is cordiertico, con fa jas de esquistos y cal izas rodeadas por g r a n i t o ( f ig. 19-3). E l g ra f i t o se r e cupe ra p r i n c i p a l -m e n t e de las rocas meteor i zadas . U n a g r a n c a n t i d a d de m a t e r i a a m o r f a rodea a los copos de g rado supe r i o r . L o s depsitos austracos son seme jantes a stos, en g o n e r a l ; los de E s t i r i a estn f o r m a n d o de lgadas capas en esquisto, y los de M a h r e n se h a l l a n i n c l u i d o s en mrmol.

Ceiln. Los depsitos de Ceiln son "los ms p r o d u c t i v o s en g ra f i t o de a l t o g rado . Se d i f e r e n c i a de los dems e n que e l g ra f i t o se p resen ta en filones de fisura que l l e g a n a t ene r u n a a n c h u r a hasta de 22,5 cm, re l l enos casi e x c l u s i v a m e n t e con placas de g ra f i t o grandes , gruesas y fibrosas. Se p r e s e n t a n en cuarzo, p i r i t a y ca lc i ta . L o s filones c o r t an gne is y mrmol y p r e s en tan i n t r u s i o n e s de g r a n i t o y pegmattas. A l g u n o s filones se e x p l o t a n hasta p r o f u n d i d a d e s de 490 m . Tambin se e n c u e n t r a g ra f i t o d i s e m i n a d o en los gne is y mrmoles, y a lgo e n las pegmat i t a s .

Madagascar. Desde 1917, l a produccin m a l g a c h e de g r a f i t o en copos

G R A F I T O 799

ha superado a l a de Ceiln. E l g ra f i t o se p resen ta e n copos d i s eminados o e n filones, bolsadas, capas y masas e n gne is y esquistos. L a zona p r o d u c t i v a t i e n e u n a extensin de 640 k m ; ex i s t en m u l t i t u d de depsitos, v i r t u a l -m e n t e inago tab les . H a s t a a h o r a slo se h a n v e n i d o e x p l o t a n d o las porc iones meteor i zadas . E l c on t en i do es de 10 a 12 por c i ento .

Escala 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 m. h i J 1 1 1 1 1 1 I I [ _ 1

. , ^ 1 ^ M M s m , Caliza Gneis Primario Blando Duro

Grafito

F I G - 19-3. pepsitos de graflto de S c h w a r z b a c h (Checos lovaau ia ) . Negro p r imera c a l i d a d ; s, m a s b lando ; h, ms duro. (SegnStutzer-Pollansch,LageT.Nicht-krze,V4.)

Mjico. Sono r a (Mj ico ) ha v e n i d o p r o p o r c i o n a n d o a los Estados U n i d o s u n t one l a j e cons iderab le de g ra f i t o , emp l eado p r i n c i p a l m e n t e para lpices ; estn f o r m a d o s p o r e l m e t a m o r f i s m o de capas de h u l l a d e l trisico s u p e r i o r a t ravesadas p o r d iques granticos. Segn Hess, estas capas l l e gan a t e n e r 7,5 m de espesor, y e l c on t en ido en ca rbono es d e l 86 p o r c iento p o r trmino m e d i o .

Canad. E x i s t e n depsitos comerc ia l es de g r a f i t o e n O n t a r i o y Quebec, donde e l g r a f i t o en copos se h a l l a d i s e m i n a d o e n gneis, esquistos y ca l i za c r i s t a l i n a . Tambin se p r e s en ta en masas encerradas e n u n a cal iza cerca de i n t r u s i o n e s gneas, en estrechos filones y e n d i ques de p e g m a t i t a . L a m i n a B l a c k D o n a l es u n depsito que sale de l o c o r r i en t e de Ca labog ie ( O n t a r i o ) , donde u n a intrusin co r t a las cal izas G r e n v i U e , f o r m a n d o u n depsito metasomtico de contacto de g ra f i t o , c a l c i t a y s i l i catos , que t i ene

800 M A T E R I A L E S M E T A L R G I C O S Y R E F R A C T A R I O S

d e 4,5 a 21,5 m de a n c h u r a y u n a p r o f u n d i d a d s u p e r i o r a los 60 m . L a roca cont i ene has ta 60 p o r c i en to de g ra f i t o , u n a c u a r t a p a r t e de l c u a l es en copos, m i e n t r a s que las t r es cua r t a s pa r t e s r es tantes son de g r a f i t o a m o r f o .

Estados U n i d o s . A u n q u e se h a extrado g ra f i t o e n 27 estados, las p r i n c i p a l e s reg iones de produccin f u e r o n : A l a b a m a , N u e v a Y o r k , P e n n -s y l v a n i a y Te jas . A c t u a l m e n t e , l a produccin est l i m i t a d a a A l a b a m a y N u e v a Y o r k . L a zona de A l a b a m a t i ene 96 k m de l o n g i t u d y 8 k m de a n c h u r a , y consiste e n u n esquisto micceo y las p e g m a t i t a s i n c l u i d a s , con fa jas g r a f i t i c a s de 6 a 8 m de a n c h u r a , c o n u n con t en ido m e d i o de 2,5 a 3,5 por c i ento de g ra f i t o e n copos. Slo se e x p l o t a n las porc iones m e t e o r i -zadas, has ta p r o f u n d i d a d e s de 9 a 15 m . P r o u t y o p i n a q u e e l g r a f i t o h a d e r i v a d o de an t i guos depsitos de petrleo o de p roduc t os petrol feros ex i s tentes en l a roca .

Los depsitos n e o y o r q u i n o s se h a l l a n e n l a regin de A d i r o n d a c k , e n su mayora cerca de T i c onde roga . L o s depsitos i m p o r t a n t e s son esquistos cuarcferos g r a f i t i c o s que c o n t i e n e n de 5 a 7 p o r c i en to de g ra f i t o . U n a capa t i e n e 2,5 m de espesor, y o t r a de 1 a 10 m de espesor. L a explotacin se ex t i ende has ta 600 m s i g u i endo e l a r r u m b a m i e n t o , y has ta i m a p r o -f u n d i d a d de 75 m . L a presenc ia d e l g ra f i t o v a asociada a u n gne i s g r a n a -t fero y las cal izas G r e n v i l l e con intrusin de g r a n i t o . E n las p r o x i m i d a d e s , unas p e g m a t i t a s granticas h a n i n t r u i d o e n las ca l i zas y e l esquisto de l a zona metamrfica de c on tac t o c on t i ene s i l i ca tos de contac to y g ra f i t o .

E n e l condado de Ches te r ( P ennsy l v an i a ) , e l g ra f i t o se h a l l a en u n esquisto g r a f i t i c o y u n a ca l i za c r i s t a l i n a c o r t ada por pegmat i t a s . Depsitos s i m i l a r e s se e n c u e n t r a n e n l a regin de H a n o - B u r n e t (Tejas) , donde los esquistos c on t i enen de 10 a 14 por c i en to de g ra f i t o e n copos. Se ha obte-n i d o g ra f i t o d e l t i p o Cei ln e n los filones prximos a D i l l o n ( M o n t a n a ) . Cerca de Ratn ( N u e v a M j i co ) , l a h u l l a se h a me tamor f o seado y t r a n s -f o r m a d o en g ra f i t o , y d e l m i s m o m o d o se form g ra f i t o a m o r f o a p a r t i r de h u l l a e n C r a n s t o n ( R hode I s l a n d ) . B e v e r l y descr ibe unos depsitos ex is-tentes e n e l condado de L o s nge les ( C a l i f o r n i a ) , e n zonas de c i z a l l a d u r a e n esquistos atravesados p o r p egma t i t a s , e n los cuales l a s partculas de g r a -fito s u b s t i t u y e n a los m i n e r a l e s p r i m a r i o s de l a roca .

B I B L I O G R A F A SOBRE E L G R A F I T O '

Referencia general I I , ' cap. 19, por G. R. G W I E J N . Buena exposicin y b ib l io -grafa.

Graphite Deposits of Ceylon, E. S. B A S T I N . Econ. Geol . 7 : 419-445, 1912. E x c e -lente descripcin geolgica.

Graptiite Deposits of Asi i land, A la . , J . S. B R O W N . Econ. Geol . 20 : 208-248. 1925. T ipo diseminado en esgnisos.

Graphite, H . S . S P E N C E . Canad Mines B r a n c h B u l l . 511, O t t awa , 1920. E x c e -lente descripcin del grafito en general.

O r i g i n of t l ie Graptiite o Ceylon, D . N . WADIA . Cey lon Rec. Dept . M i n e r .

801

Prof . Pap. 1 : 15-24, 1943. Fi lones, diseminaciones y yacimientos en peg-matita.

Alabama Flake Graphite i n Wor l d War I I , H . D. P A L L I S T E R y R. W. S M I I H . A. I .M .E . Tech. Pub., 1909, 1945. Yac imiento y tipos de explotacin.

Referencia general 7, pgs. 110-111. Graphite l o r Manufacture of Crucibles, G. R. G W I N N . Econ. Geol. 40 : 86, 1945. Referencia general 16, pgs. 583-586. Fuentes de produccin y empleo del

grafito.

Re f r ac ta r i o s

L o s m o d e r n o s procesos metalrgicos a g r a n d e s t e m p e r a t u r a s e x i g e n m a t e r i a l e s r e f r a c t a r i o s p a r a r e v e s t i m i e n t o s de h o r n o que p u e d a n r e s i s t i r t e m p e r a t u r a s e l e vadas ; s i estos m a t e r i a l e s p r e s e n t a n i nd i c i o s de fusin p o r deba jo de 1.500 C, n o se c las i f i can como r e f r a c t a r i o s . O t r o s r equ i s i t o s nece-sar ios son que los r e f r a c t a r i o s no r eacc i onen con las m a t e r i a s que se estn f u n d i e n d o , que sean l o bas tante fue r t e s p a r a r e s i s t i r e l peso y e l desgaste de los me ta l e s f u n d i d o s y de l a escoria, que r e s i s t an a l cracking y a l desconchado c o n los cambios de t e m p e r a t u r a , y q u e se les p u e d a m o l d e a r e n f o r m a de l a d r i l l o s u o t r a f o r m a seme jan te . A l g u n o s r e f r a c t a r i o s se neces i t an p a r a r e s i s t i r g randes t e m p e r a t u r a s adems de los hornos , en r e t o r t a s , usos elctricos y cermica.

Emp leo . T i l e r y H e u r e r c ons ide ran que los empleos p r i n c i p a l e s de los r e f r a c t a r i o s p u e d e n d i s t r i b u i r s e como se i n d i c a e n l a l i s t a s i g u i e n t e :

IndusCria taje Industria taje

Hierro y acero Servicios pblicos Metales no frreos Cemento y cal

E n las i n d u s t r i a s d e l h i e r r o y e l acero, los r e f r a c t a r i o s se neces i tan p a r a r e v e s t i r los a l t o s h o r n o s de fundicin de m i n e r a l de h i e r r o , p a r a los ho rnos de acero, h o r n o s de solera, pozos de impregnacin prmica, ho rnos de r e c a l e n t a m i e n t o , ca lderas generadoras de v a p o r y ho rnos de coque. E n c u a n t o a los serv ic ios pblicos, se u s a n e n las cent ra l es p r o d u c t o r a s de energa elctrica y gas, l ocomotoras , h o r n o s de incineracin, etc. L o s r e -v e s t i m i e n t o s r e f r a c t a r i o s son necesar ios p a r a l a fundicin y r e f i nado de los meta l es , produccin de aleaciones, h o r n o s de cemento , ho rnos de v i d r i o , a l a m b i q u e s d e petrleo, h o r n o s o m u f i a s p a r a l a coccin de obje tos cer-micos , fabricacin de bujas de encend ido , y u n a m u l t i t u d de usos menores que i m p l i c a n e levadas t e m p e r a t u r a s .

G e n e r a l m e n t e se f a b r i c a n con los r e f r a c t a r i c K l a d r i l l o s y o t r a s f o r m a s un i f i cadas , ta les como r e t o r t a s , muf l as , baldosas, cpulas y b loques de t a n q u e s de v i d r i o .

50 Fabricacin de vidrio 5 20 Refinacin del petrleo... 4 6 Cermica 3 5 Varios 7

51

802 M A T E R I A L E S M E T A L R G I C O S Y R E F R A C T A R I O B

V A R I E D A D E S P R I N C I P A L E S D E L O S R E F R A C T A R I O S

L o s r e f r a c t a r i o s comunes se a g r u p a n g e n e r a l m e n t e en las d e n o m i n a -ciones de a r c i l l a r e f r a c t a r i a , slice, a l t a almina, m a g n e s i t a y c r omo . L o s ma t e r i a l e s empleados e n los Estados U n i d o s se i n d i c a n en l a t a b l a 24.

Todos los ma t e r i a l e s , sa lvo e l c romo , son produc tos no metlicos. L a mayora de el los h a n sido es tud iados y a en o t r as pa r t es de este l i b r o .

A r c i l l a s r e f r a c t a r i a s . L a s a r c i l l a s r e f r a c t a r i a s c o n s t i t u y e n l a p a r t e ms i m p o r t a n t e de los r e f r a c t a r i o s mode rnos . L a mayora de e l las son combinac iones de a r c i l l a s r e f r a c t a r i a s con p e d e r n a l , n o plsticas, a r c i l l a s plsticas m o d e r a d a m e n t e r e f r a c t a r i a s , y a r c i l l a s de g r a n con t en ido de almina. S u res is tenc ia a l ca lor osc i la e n t r e 1.470 y 1.640 C, y se u t i l i z a n p a r a hornos , calderas, r e t o r t a s de petrleo y r e v e s t i m i e n t o s v a r i o s de h o r n o . Los l a d r i l l o s r e f r a c t a r i o s de g rado s u p e r i o r se hacen con a r c i l l a s r e f r a c -t a r i a s y a r c i l l a s de p e d e r n a l de M i s s o u r i , y p r o d u c e n l a d r i l l o s super i o r es res is tentes a l desconchado. L o s l a d r i l l o s de a r c i l l a r e f r a c t a r i a se f a b r i c a n e n todas las clases que se desean. C o n los cementos r e f r a c t a r i o s se hacen tambin l a d r i l l o s , a l gunos de los cuales estn f o r m a d o s p o r compuestos de slice o t i enen u n e leyado con ten ido de almina.

E l y a c i m i e n t o , o r i g e n y distribucin de las a r c i l l a s u t i l i z a d a s se e x p l i -can en e l apar tado co r r espond i en t e a Cermica, d e l captulo 17.

R e f r a c t a r i o s de slice. L a slice, e n sus numerosas f o r m a s n a t u r a l e s , es u n r e f r a c t a r i o m u y u t i l i z a d o e n l a i n d u s t r i a . L a s f o r m a s ms comunes son l a c u a r c i t a ( gan is te r ) y e l cuarzo t r i t u r a d o , que, u n i d o a u n 2 p o r c i en t o de ca l , se emp l ea e n l a d r i l l o s de slice, que c o n s t i t u y e n u n i m p o r t a n t e p r o -d u c t o r e f r a c t a r i o f r e n t e a los cidos u t i l i z a d o s e n m u c h o s procesos m e t a -lrgicos. Tambin se e m p l e a n a rena comn y diatomta, y l a aren isca Berea , de Oh io , se s i e r r a en f o r m a de l a d r i l l o s y b loques . L o s p r i n c i p a l e s depsitos de gan i s t e r en los Estados U n i d o s son las cuarc i t as de T u s c a r o r a y Baraboo , de P e n n s y l v a n i a y W i s c o n s i n , r e spec t i v amen t e .

Los l a d r i l l o s de slice son m u y r e f r a c t a r i o s y no se a b l a n d a n de m o d o aprec iab l e antes de l l e g a r a su p u n t o de fusin, pe ro se desconchan s i se c a l i e n t a n o se enfran sbitamente.

R e f r a c t a r i o s c o n g r a n c o n t e n i d o de almina. Todos los m i n e r a l e s d e l grupo de la sillimanita (sl l imanita, a n d a l u c i t a , c i a n i t a y d u m o r t i e r i t a ) se c o n v i e r t e n en m u l l i t a con u n p u n t o de fusin de 1.810 C. E l l o p r oduce u n r e f r a c t a r i o de coste e levado, pe ro m u y buscado, espec ia lmente p a r a ob je tos de po r ce l ana m u y r e f r a c t a r i o s y res istentes , que se e m p l e a n e n los ncleos de bujas de encend ido , porce lanas elctricas y porce lanas p a r a l abo ra t o r i o s . L a geologa de estos m i n e r a l e s qued expues ta en e l cap-t u l o 5-9, y sus usos en cermica, en e l captulo 17.

L a bauxita (cap. 13), a l a que se aade u n a l i g a de a r c i l l a , se e m p l e a p a r a f a b r i c a r l a d r i l l o s r e f r a c t a r i o s de e l evado con ten ido en almina. De -

VARIEDADES P R I N C I P A L E S D E L O S R E F R A C T A R I O S 803

T A B L A 24

P R I N C I P A L E S M A T E R I A L E S REFRACTARIOS EMPLEADOS E N LOS ESTADOS UNIDOS

Material Principales constituyentes

L imite mximo de temperatura

grados centgrados

Lugar principa! de origen

Arcillas: Caoln SiOa.AlgOa 17S5 ringlaterra, Alemania, Blgica, Arc i l l a refrac- Pennsylvania, Georgia, Alabama,

SiOa, Al^Oa 1744 Maryland, Luisiana, Oh i o , Missouri

Slice: -S i O j ' 1700 Pennsylvania, Ohio, Alabama.

Cristobalita SiOg : 1700 California SiOg 1629 California, Nevada

A l t a almina: Al203,HjO 2025 Arkansas , Guayanas, Costa de Oro

Disporo Al203 ,HO 2001 Missouri Corindn AI3O3 2031 Canad, Africa del Sur, artificial

Grupo de la s i i l i -AlaOg.SiOa' I 8 I 0 California, Nevada, Virginia, Caro-

l i na del Norte, India, Kenya Magnesia:

C02,MgO 2800 Washington, California, Manchura, Grecia, Austria

C02,MgO,CaO 2485 Numerosos lugares ,, , Perclasa MgO 2800 Rara, artif icial Espinela AlgOg.MgO 2100 Art i f ic ia l

MgO.HaO Nevada

Cromita FeCCrjOs 2050 Africa, Cuba, Turqua, Nueva Caiedonia

Varios: Beril ia BeO 2400 Brasil , Argentina Grafito c Infusible ' Estados Unidos, Ceiln, Madagascar,

Mjico Ca l i za C02,CaO 2485 E n todas partes Rut i lo T O , 1686 Virginia, Brasil, India

ThOa 3050 Art i f ic ial I t r i a 2410 Art i f ic ia l Zircn y

baddeleyita... SiOg,Zr02 2303 India, Brasil , Australia

804 M A T E R I A L E S M E T A L R G I C O S Y R E F R A C T A R I O S

b ido a las impure zas presentes, d ichos l a d r i l l o s f u n d e n a u n a t e m p e r a t u r a i n f e r i o r a l p u n t o de fusin de l a almina. Se e m p l e a n p r i n c i p a l m e n t e pa ra r e v e s t im i en t o s de ho rnos de acero de so lera . E l l a d r i l l o de b a u x i t a suele ser desplazado ahora p o r e l l a d r i l l o de disporo.

Los l a d r i l l o s r e f r a c t a r i o s con gran contenido de almina se hacen con disporo y comb inac i ones de a r c i l l a s plsticas y de p ede rna l . E l l a d r i l l o d e n o m i n a d o de sesenta p o r ciento s u b s t i t u y e a los l a d r i l l o s de a r c i l l a r e f r a c t a r i a e n las ca lderas, y e l l l a m a d o de setenta p o r ciento se emp l ea e n las calderas, ho rnos metalrgicos y h o r n o s de cemento p o r t l a n d . E l disporo emp l eado cont i ene e l 85 p o r c i en to de almina y se ob t i ene en M i s s o u r i , dnde se p r e s en ta f o r m a n d o masas porosas y oo l i tos e n a r c i l l a .

Refractar ios de magnes ia (vase cap. 5-5). L a magnesita apagada se e m p l e a p r i n c i p a l m e n t e como r e f r a c t a r i o bsico en las escorias bsicas de los ho rnos metalrgicos, h o r n o s de cemento y p a r a usar f r e n t e a m a t e r i a l e s corros ivos . E l xito que h a n t e n i d o e l c o n v e r t i d o r bsico, e l h o r n o bsico de solera, y los ho rnos elctricos se debe en n o pequea proporcin a l emp leo de este m a t e r i a l . E l c a rbona t o se c a l c i na a 1.500 C, p i e r d e e l a n h f d r i d o carbnico, y l a magnes i a se c o n v i e r t e e n perclasa. sta se d is -pone en l a d r i l l o s de m a g n e s i t a o se l a e m p l e a e n g ranu los , q u e f o r m a n los lechos de hoga r de los h o r n o s bsicos de acero, pe ro n o e l techo deb ido a su t e n d e n c i a a d i l a t a r s e y desconcharse. L a m a g n e s i t a se e m p l e a tambin e n ladri l los de m a g n e s i t a n o apagada que res i s t en e l desconchado m e j o r que e l l a d r i l l o o r d i n a r i o de magnes i t a . Los y a c i m i e n t o s de l a m a g n e s i t a se e x p l i c a r o n en e l captulo 18.

L a dolomita apagada se e m p l e a p a r a f o r m a r l a d r i l l o s de magnes i a u t i l i z ados en los ho rnos bsicos de so lera, s iendo p r e f e r i d a a l a m a g n e s i t a p o r ser ms b a r a t a .

L a esp ine la p a r a usos r e f r a c t a r i o s se hace a r t i f i c i a l m e n t e f u n d i e n d o magnes i t a ca l c inada y almina en u n h o r n o elctrico. L u e g o e l p r o d u c t o se mezc la con u n a porcin de a r c i l l a g rasa y se f o r m a e l l a d r i l l o r e f r ac -t a r i o , que t i ene l a frmula de l a esp ine la . Se emp l ea como l a d r i l l o espec ia l p a r a hornos , y tambin como cemento r e f r a c t a r i o .

L a hrucita se ob t i ene e n pequeas cant idades en los grandes depsitos ex is tentes en e l condado de N y e (Nevada ) , se ca l c ina pa ra l o g r a r u n p r o -duc to r e f r a c t a r i o bsico cuyo empleo es s i m i l a r a los d e l l a d r i l l o de m a g -nes i ta .

Cromo (cap. 14). Este m i n e r a l c ons t i tuye u n a de las me j o r e s subs tan -cias r e f r a c t a r i a s conocidas deb ido a su e levado p u n t o de fusin y no tab l e e s t ab i l i dad fsica y qumica. C o n l se f o r m a n l a d r i l l o s m u y res is tentes que se e m p l e a n e n las paredes l a t e ra l es d e l conduc to de escorias de los ho rnos de fundicin de acero, cobre y nquel, as como e n los h o r n o s qu-micos . Grac i as a su coste ba jo est desp lazando a l l a d r i l l o de m a g n e s i t a

VARIEDADES P R I N C I P A L E S D E L O S R E F R A C T A R I O S 805

e n c i e r tas ap l i cac iones tcnicas. Se e m p l e a 1,2 k g a p r o x i m a d a m e n t e de c r o m i t a p o r t o n e l a d a de acero p r o d u c i d o . Se cons ide ra esenc ia l en los h o r n o s de acero. Se emp l ea tambin e n l a d r i l l o s de c r omo-magnes i t a con u n 75 p o r c i en to a p r o x i m a d a m e n t e de c r omo . E l m i n e r a l de c r o m o adecuado p a r a r e f r a c t a r i o cont i ene de 33 a 48 p o r c i en t o de C r ^ O j , 12 a 30 p o r c i en to de A L 5 O 3 y 17 p o r c i ento a p r o x i m a d a m e n t e de M g O .

Ref rac ta r io s de z i rconia . L a z i r c o n i a (ZrO^) es u n a de las subs-tanc ias ms refractaras conocidas. Es f u e r t e y d u r a , res iste a l descon-chado, y es r e l a t i v a m e n t e i n e r t e a l a s escorias y substanc ias corros ivas . L o s cr iso les de z i r c o n i a r es i s t en t e m p e r a t u r a s has ta de 2.500 C. Se e m p l e a n p a r a r e f i n a r me ta l e s preciosos y en ho rnos elctricos. Se f a b r i c a n tambin l a d r i l l o s de z i r c o n i a y de zircn, y e l c emento de zircn se emp l ea p a r a r e v e s t i r o t ros r e f r a c t a r i o s .

L o s m i n e r a l e s de z i r c o n i a u t i l i z a d o s s o n : e l zircn, que es e l s i l i ca to , y l a b a d d e l e y i t a , que es e l xido. Se o b t i e n e n de l a s arenas de p l a y a en l a I n d i a , B r a s i l , F l o r i d a y N u e v a Gales d e l Sur , j u n t o a l a m o n a e i t a e i l m e -n i t a . Respecto a s u y a c i m i e n t o geolgico, vase e l captulo 5-7.

Mater ia l es re f ractar ios var ios . E l g ra f i t o y e l carbn se e m p l e a n p a r a f a b r i c a r l a d r i l l o s r e f r a c t a r i o s de ca rbono . E l g ra f i t o puede ser t a n t o n a t u r a l c o m o p r o d u c t o de h o r n o elctrico. E l ca rbono se ob t i ene a p a r t i r de coque y de carbn v ege ta l . Los l a d r i l l o s de ca rbono se e m p l e a n p a r a c ier tos t i pos de hornos , ca lderas y cubas de cidos. S i n embargo , se con-sume a a l tas t e m p e r a t u r a s en u n a atmsfera o x i d a n t e , o cuando estn e n contac to con los xidos f u n d i d o s de meta l es .

E l x ido de b e r i l i o , con u n p u n t o de fusin de 2.300 C, f o r m a u n m a -t e r i a l s eme jan te a po r c e l ana adecuada p a r a crisoles. Desp laza a l a almina e n ob je tos que h a y a n de r e s i s t i r g r a n d e s t e m p e r a t u r a s . E l r u t i l o , con ca l como a g l o m e r a n t e , se u t i l i z a en los l a d r i l l o s r e f r a c t a r i o s a los cidos. E l t o r i o da u n r e f r a c t a r i o p a r a a l tas t e m p e r a t u r a s , ms bsico que l a z i r c on i a , y se emp l ea e n t raba jos m u y pesados. E l o l i v i n o ha r e su l t ado ser u n r e f r a c t a r i o bueno que s u b s t i t u y e l a c r o m i t a e n los h o r n o s de acero y se emp l ea sobre l a lnea de escorias, e n los h o r n o s n o frreos. E l o l i v i n o se mezc l a tambin con m a g n e s i t a f o r m a n d o as e l l a d r i l l o de forsterita, de ba jo coste, que posee exce lentes cua l idades r e f r a c t a r i a s . E l o l i v i n o , que es e l p r i n c i p a l m i n e r a l de l a r o ca d u n i t a , se p r oduce en C a r o l i n a d e l N o r t e y e n W a s h i n g t o n . L a es tea t i ta se s i e r r a e n l a f o r m a deseada, e m -plendose como r e f r a c t a r i o en los h o r n o s de recuperacin de lcalis. Los b loques de p i r o f i l i t a se e m p l e a n tambin p a r a fines r e f r a c t a r i o s . E l t a l c o c o n s t i t u y e u n r e f r a c t a r i o m u y d u r o que se u t i l i z a e n u t ens i l i o s pequeos ta les como camisas de g a s ; y l a v e r m i c u l i t a t i ene v a r i o s usos. E l c a r b u r o de slice ( conoc ido p o r su n o m b r e de C a r b o r u n d o ) es u n p r o d u c t o a r t i f i -c i a l de exce lentes cua l idades r e f r a c t a r i a s , que res iste has ta 2.240 C. E s res is tente , a p r u e b a de cidos, t i ene u n a e l evada c o n d u c t i v i d a d calorfica

) ) 806 M A T E R I A L E S M E T A L R G I C O S Y R E F R A C T A R I O S

y se l e emp l ea g e n e r a l m e n t e l o m i s m o que los l a d r i l l o s de a l t o con t en ido en almina. L a almina f u n d i d a ( a lundo , a l o x i t a ) se usa tambin m u c h o como r e f r a c t a r i o a r t i f i c i a l espec ia l e n muf las , l a d r i l l o s p a r a c ier tos t ipos de hornos y t r aba j os en pequea escala a g randes t e m p e r a t u r a s .

B I B L I O G R A F A SOBRE R E F R A C T A R I O S

Reerencia general I I , cap. 39, Refractories, po r P. M . T Y L E R y R . P. H E U E R . El mejor artculo existente sobre esta materia en general. Cap. 24, Magne-site, por R . E. B I R C H y O. M . W I C K E N . Cap. 24. S i l l iman i t e M ine ra l s , por P. H . R iDDLE y W. R . F O S T E R .

Clays, H . R E S . J ohn W i l e y and Sons, Nueva Y o r k , 1927. A r c i l l a s refractarias. Refractories, F. H . NORTON . M c G r a w - H i l l , Nueva Y o r k , 1931. Tipos y usos. Heferencia general 5.

Arenas de fundicin

L a s arenas de fundicin son las arenas silceas empleadas e n los canales p a r a co lar los meta les , y las arenas de m o l d e o son las u t i l i z a d a s p a r a hace r los mo ldes y l o s hoyos o m a d r e s de los mo ldes . C o m o es necesar ia .una l i g a p a r a que se a d h i e r a n las arenas de fundicin, es esenc ia l aadir c i e r t a proporcin de a r c i l l a , p e r o n o es necesar io que sea a r c i l l a . L a s arenas p a r a m a d r o s se l i g a n con petrleo, r es ina , pez u o t ras substancias . Las especif icaciones necesarias p a r a las arenas de fundicin son m u y rgidas. Segn Ries, las prop i edades i m p o r t a n t e s s o n : finura, adherenc ia , p e rmea -b i l i d a d , p u n t o de sinterizacin y duracin. L o s granos son p a r c i a l m e n t e angu lares , y su tamao osc i la e n t r e 20 m i c r o n e s y 3 m m . L a finura afecta a l a p e r m e a b i l i d a d , r es i s t enc ia y perfeccin d e l vac iado . L a p e r m e a b i l i d a d es necesar ia p a r a p e r m i t i r e l escape de los gases. S i e l p u n t o de s i n t e r i -zacin es bajo , l a a rena se quemar e n e l vac iado .

L a s arenas de fundicin estn bas tante d i f u n d i d a s . Los p r i n c i p a l e s l u ga r e s de los Estados U n i d o s donde se las e n c u e n t r a s o n : e l v a l l e de H u d s o n y las capas t e r c i a r i a s de N u e v a Jersey , Oh i o , I n d i a n a , I l l i n o i s y C a l i f o r n i a .

. L a produccin a n u a l de los Estados U n i d o s es de 2 a 3 m i l l o n e s de tone ladas .

B IBL IOGRAF A D E A R E N A S .DE FUNDICIN '

Referencia general 11, cap. 45, por H . R E S .

' C a l i z a y c a l

L a cal iza y l a ca l t i e n e n empleos v a r i a d o s e n l a i n d u s t r i a metalrgica. Se u t i l i z a n unos 25 m i l l o n e s de tone ladas de c a l como p i e d r a f u n d e n t e

> CAL IZA Y CAL 807

e n los h o r n o s metalrgicos, p r i n c i p a l m e n t e en los de h i e r r o y meta l es n o frreos. S i r v e p a r a separar l a slice y p r o d u c i r u n a escor ia de l gada y bsica que r eco ja y r e t enga las impure zas que se separen d e l m e t a l .

L a ca l t i ene cada vez ms emp l eo e n l a metalrgica. D e ios 6 m i l l o n e s de t one ladas de ca l que se f a b r i c a n a n u a l m e n t e e n los Estados Un idos , casi e l 20 p o r c i ento se emp l ea metalrgicamente pa ra f unden t e s en los ho rnos (78 p o r c iento ) , concentracin de m i n e r a l (20 por c iento ) , es t i rado de a l ambre s y usos de fundicin. E n los ho rnos de acero de so lera se aade c a l ( con ca l i za ) p a r a separar las i m p u r e z a s . C o n e l c rec iente uso de l a c h a t a r r a de h i e r r o se aade ms ca l a l f u n d i d o . Tambin se emp l ea como f u n d e n t e e n los ho rnos elctricos de acero y e n los f u n d i d o r e s n o frreos. E n l a manipulacin de m i n e r a l p o r flotacin se aade ca l p a r a crear u n c i r c u i t o a l c a l i no . E n l a canuracin, l a ca l se aade p a r a n e u t r a l i z a r las sales acidas solubles, coagu lar fangos y p ro t e ge r c o n t r a e l anhdrido car-bnico.

L a ca l r e f r a c t a r i a o d o l o m i t a apagada, que r ep resen ta e l 10 p o r c iento a p r o x i m a d a m e n t e de t oda l a ca l que se f a b r i c a , se emp l ea como r e f r a c t a r i o de ho rnos .

Otros mater ia les metalrgicos

A r e n a de hornos. Se usa p a r a r e v e s t i r f ondos y paredes de hornos de so lera a b i e r t a y o t ros . Estas arenas t i e n e n u n e levado con ten ido en s l i ce ; deben con tener c i e r t a c a n t i d a d de a r c i l l a de l i ga , o se le aade l a necesar ia . Se desean los tamaos med i o s de g rano , a fin de r e l l e n a r los huecos. C u a n d o se p roduce sinterizacin, se f o r m a u n r e v e s t i m i e n t o d u r o y res is tente .

B a u x i t a . Adems de sus o t ros numerosos usos (cap. 13), l a b a u x i t a s i r v e n p a r a c o r r e g i r las escorias en l a fundicin de h i e r r o .

Brax. E l brax es u n b u e n f u n d e n t e p a r a los me ta l e s de s o l d a d u r a de latn y otras , y se u t i l i z a tambin e n l a fundicin de cobre, r e f i nado de oro y p l a t a y ensayos qumicos. A l g u n o s bo ru ros actan como desox idan-tes p a r a i m p e d i r las escamas y l a e spuma en l a fabricacin de latn y bronce , y e l f e r r o b o r o se e m p l e a e n pequeas cant idades como desox idante p a r a c ier tos aceros. Los aceros a l boro , de n o t a b l e res is tenc ia , se- hacen con cant idades de bo ro que l l e g a n has ta e l 2 p o r c i ento .

Minera l e s de estroncio. E l m e t a l es t ronc io se alea con cobre p a r a i n t e n s i f i c a r l a dure za y d i s m i n u i r las b u r b u j a s de a i r e . E l es t ronc io y e l estao aadidos a l p l o m o f o r m a n u n m e t a l ms d u r o y ms d u r a d e r o pa ra bateras de a cumu lado r e s . C o n e l estao, s i r v e p a r a f a c i l i t a r l a expulsin de los gases quemados en los me ta l e s que c o n t i e n e n cobre, p l omo , z inc o estao. E n A l e m a n i a se emp l ea e s t r o n c i a n i t a p a r a d e s u l f u r a r y des fos forar e l h i e r r o y e l acero, hac i endo u n a escor ia de lgada.

808 M A T E R I A L E S M E T A L R G I C O S Y R E F R A C T A R I O S

Dolomita . Se emp l ea como f u n d e n t e e n los a l tos hornos , p r i n c i p a l -m e n t e en l a fabricacin de f e r ros iUc i o y f e r r omanganeso , p o r q u e a r r a s t r a m u y poca c a n t i d a d de l a slice o d e l manganeso a l a escoria.

Fosfato (cap. 22). Se emp l ea metalrgicamente como ferrofsforo, que se ob t i ene f u n d i e n d o rocas fosfticas y m i n e r a l de h i e r r o aadido a aceros especiales. E l c on t en ido en fsforo d e l h i e r r o de l i n g o t e se grada m e d i a n t e l a adicin de roca fosftica.

C A P I T U L O 20

MATERIALES INDUSTRIALES Y FABRILES

Q n g r a n nmero de m a t e r i a l e s no metlicos, no re lac ionados e n t r e s, se e m p l e a n p a r a fines i n d u s t r i a l e s y f a b r i l e s . C i e r t o s ob je tos se f a b r i c a n t o t a l m e n t e de estas m a t e r i a s , y en o t ros casos c o n s t i t u y e n par t es i n t e -g r an t e s i m p o r t a n t e s de los m i smos , o b i e n se e m p l e a n e n l a produccin de o t ros artculos. Este g r u p o n o c o m p r e n d e los m i n e r a l e s empleados en las i n d u s t r i a s qumicas, t a l como se les t r a t a e n e l captulo s i gu i en te . D i c h o g r u p o est i n t e g r a d o p o r :

Asbesto. ,, F i l t r o s minera les . ., M i ca . Minera les pticos. Talco. Ca l . B a r i t i n a y w i t h e r i t a . Espuma de m a r (sepioHta). Arenas y mater ia les para v i d r i o . Mate r ias var ias . Mas i l l as minera les .

Asbesto

E l asbesto es e l nico m a t e r i a l d e l r e i n o m i n e r a l que consiste en fibras de l i cadas y flexibles, t a n b l a n d a s y sedosas que p u e d e n ser h i l adas fci lmente f o r m a n d o h i l o , y t e j i das p a r a f o r m a r t e l a . Adems, resiste l a accin d e l fuego y de los cidos y es u n exce l ente m a t e r i a l a i s lante d e l ca lo r y de l a e l e c t r i c i d a d . Estas p rop i edades hacen que tenga u n v a l o r cons iderab le . A u n q u e los r o m a n o s l o u t i l i z a b a n p a r a hacer t o r c i das de lmparas que no se consuman y p a r a l i enzos de cremacin que quedaban l i m p i o s p o r e l fuego, su v e r d a d e r a utilizacin no empez hasta 1878, t r as e l d e s c u b r i m i e n t o de los g randes depsitos de Quebec. D u r a n t e e l s ig lo x x ha pasado a ser u n o de los m i n e r a l e s i n d u s t r i a l e s ms i m p o r t a n t e s , y en c ier tos casos, ta les como e l de r e v e s t i m i e n t o s de f renos , n o t i ene subs t i t u t o adecuado.

Empleo . E l ashesto t i ene t a n numer osos empleos , que, u n a enume-racin de los m i s m o s que hace Ross, ocupa c u a t r o pginas. Se u t i l i z a e n dos t i p o s p r i n c i p a l e s : l a fibra h i l a b l e y l a no h i l a b l e . L a fibra h i l a b l e c o m p r e n d e los t i pos ms l a rgos de fibras flexibles, y las ms cortas, as