Manufacture of oxy-acetylene thermally sprayed coating on refractory subtrates from unconventional feedstock material

Abstract

A chromite mineral and two industrial residues produced in the petrochemical and thermoelectric industries, were selected, characterized, processed and deposited on refractory bricks. By means of X-ray fluorescence and X-ray diffraction the chemical composition and crystallographic phases of raw materials were analyzed, morphology and particle size was determinate using Scanning Electron Microscopy. The materials were deposit by oxyacetylene thermal spray on silica-alumina refractory bricks and high alumina low cement concrete, commercial references ER-40 and CBC-50 from ERECOS S.A.S.. The parameters used for the coating deposition were optimized based on preliminary test and simulations using the Jets&powders software. The chromite mineral coating displayed greater structure homogeneity than the other two coatings; the last ones presented partially melted particles and high porosity. However, based on the chemical composition, the response to adhesion test and the crystallographic phases present in the coatings, all of them are potential candidates to be used as protective barriers against corrosive effects on refractories.

Se seleccionaron, caracterizaron, procesaron y depositaron sobre ladrillos refractarios, dos residuos industriales provenientes de procesos de la industria petroquímica y termoeléctrica, así como un mineral de cromita. La composición química y las fases cristalográficas de cada uno de estos polvos fueron determinadas mediante Fluorescencia y Difracción de Rayos X, mientras que la morfología y tamaño de partícula fueron analizados mediante Microscopía Electrónica de Barrido. Estos polvos fueron depositados mediante proyección térmica oxiacetilénica sobre ladrillos refractarios silico-aluminosos y concretos de alta alúmina de bajo cemento, cuyas referencias comerciales de la empresa Erecos S.A.S. son ER-40 y CBC-50 respectivamente. Los parámetros utilizados para la elaboración de los recubrimientos fueron optimizados a partir de recubrimientos elaborados previamente y de los resultados de simulaciones realizadas con el software Jets&poudres. De los recubrimientos obtenidos el que presentó mayor homogeneidad en su estructura fue el elaborado con el mineral de cromita, los demás evidenciaron gran cantidad de partículas sin fundir y mayor porosidad. Sin embargo, por la composición química, su buena adherencia y las fases presentes en los recubrimientos todos son potenciales candidatos para ser usados como medio protector contra el deterioro de refractarios expuestos a altas temperaturas.