Título

MECANISMOS DE CORROSIÓN DE REFRACTARIOS EN LA PIROMETALURGIA DEL COBRE

Código

C02E04

Area

CIENCIAS EXACTAS

Duración

3 años

Organismo de Contraparte de CONICYT: ECOS

Año de la Convocatoria : 2002

Sitio Web del Proyecto

Resumen del Proyecto

El proyecto aborda el análisis de los fenómenos fundamentales en los mecanismos de la corrosión de los materiales refractarios usados en los procesos de producción primaria de Cu y se basa en la necesidad de desarrollar un programa sistemático de análisis de una problemática compleja en la cual no se ha realizado a la fecha un esfuerzo de optimización que permita lograr índices de consumo y diseño de mamposterías que puedan compararse, por ejemplo, a la situación de la industria siderúrgica. En este sentido resulta sorprendente que el tipo de material utilizado en la pirometalurgia del cobre sea fundamentalmente ladrillos base Cr y Mg, y éstos en todas las operaciones del proceso y en toda la mampostería de cada uno de los hornos.

El proyecto ha puesto en colaboración competencias complementarias entre los laboratorios chileno y francés, abordando respectivamente:

1. La cuantificación macroscópica de la corrosión de materiales industriales en los cuales se ha estudiado el efecto de la porosidad y el potencial químico (pO₂ y T) de las fases fundidas que intervienen en el proceso de degradación.
2. El análisis de los fenómenos de interface en los defectos volumétricos y superficiales del material (porosidad y límites de grano).

El estudio desarrollado es principalmente experimental para

1. Completar en parte el vacío existente en las propiedades fundamentales de la interacción de los sistemas fundidos Cu-Fe-O-S sobre los refractarios base MgO � Cr₂O₃.
2. Medir la resistencia al desgaste de los materiales industriales y en base de estas mediciones y análisis post mortem establecer un mecanismo de desgaste general, aplicable a diferentes condiciones de operación.

El enfoque para el desarrollo del proyecto busca ser un eslabón en esta perspectiva de la optimización sistemática de los materiales refractarios, según el esquema que ha sido aplicado con éxito para otros tipos de hornos a partir de la utilización del Modelo de Desgaste Nodal (MDN). Este modelo considera el conocimiento de los mecanismos de desgaste para mediante modelación matemática usando Elementos Finitos predecir el desgaste considerando la transferencia de calor en la mampostería. El esquema general de esta aproximación al problema es el siguiente:

A la fecha se ha completado una tesis de doctorado con relación a este proyecto: "Aplicación y Desarrollo de modelos de corrosión refractaria para un CPS" (Christian Goñi Alarcón) y se espera completar una segunda durante este año: "Modelación Fisicoquímica de la corrosión de ladrillos Cr-Mg en la pirometalurgia del cobre y diseño de materiales alternativos" (Vanesa Bazán Brizuela)

Proyectos asociados

"El Desgaste de Refractarios por Fluidos Corrosivos: Modelo de Desgaste nodal (MDN)."

Ministerio de Ciencia y Tecnología, Dirección General de Investigación. ESPAÑA y Departamento de Ciencia e Ingeniería de los Materiales de la Escuela técnica Superior de Ingenieros de Minas de Oviedo.

MAT2000-1715: 2001 � 2003 / 2003 � 2006 (renovación)

"Monitoreo Térmico de un convertidor Peirce-Smith para modelación matemática de la transferencia de calor"

Proyecto de Investigación y Desarrollo con la participación y apoyo de la Compañía Minera Anglo American Chile, División Fundición Chagres, Universidad de Concepción 2002 � 2003.