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Fire clay

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Fire clay es un tipo específico de arcilla utilizados en la fabricación de cerámica, sobre todo en ladrillos refractarios. Su característica principal con respecto al fuego es la resistencia que muestra al fuego, es refractaria. Hay dos tipos de fire clay: flint clay and plastic fire clay.
Es resistente a altas temperaturas, tiene un punto de fusión superior a 1600 °C, y por lo tanto, es adecuado para los hornos (lining furnaces), como ladrillos refractarios (fire brick), y la fabricación de utensilios utilizados en la industria metalúrgica (metalworking industries), como crisoles (crucibles), saggars, replica (retorts), y manufacturas de vidrio (glassware). Debido a su estabilidad durante la cocción en el horno, puede ser utilizado para hacer tuberías y sanitarios. Su composición química se compone de un alto porcentaje de silicio y óxidos de aluminio, y un bajo porcentaje de los óxidos de sodio, potasio, y calcio.


Fire clay is a term applied to a range of refractory clays used in the manufacture of ceramics, especially fire brick. The United States Environmental Protection Agency defines fire clay very generally as a "mineral aggregate composed of hydrous silicates of aluminium (Al2O3.2SiO2.2H2O) with or without free silica."[1]

PropertiesEditar

High grade fire clays can withstand temperatures of 1775°C (3227°F), but to be referred to as a "fire clay" the material must withstand a minimum temperature of 1515°C (2759°F).[2] Fire clays range from flint clays to plastic fire clays, but there are semi-flint and semi-plastic fire clays as well. Fire clays consist of natural argillaceous materials, mostly Kaolinite group clays, along with fine-grained micas and quartz, and may also contain organic matter and sulphur compounds.

Fire clay is resistant to high temperatures, having fusion points higher than 1,600°C, therefore it is suitable for lining furnaces, as fire brick, and manufacture of utensils used in the metalworking industries, such as crucibles, saggars, retorts and glassware. Because of its stability during firing in the kiln, it can be used to make complex items of pottery such as pipes and sanitary ware.

Chemical compositionEditar

The chemical composition typical for fire clays are 23-34% Al2O3, 50-60% SiO2 and 6-27% loss on ignition together with various amounts of Fe2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O and TiO2.[2] Chemical analyses from two 19th century sources, shown in table below, are somewhat lower in alumina[3][4] although a more contemporary source quotes analyses that are closer.[5]

Fire Clay Compositions
Thorpe[3] King[4] Shackelford[5]
Stonebridge Eisenberg I Eisenberg II Newcastle 1 Newcastle 2 Newcastle 3 N/A
SiO2 (%) 65.10 89.8 64.7 51.1 47.6 48.6 58.1
Al2O3 (%) 22.2 5.40 24.0 31.4 29.5 30.2 23.1
MgO (%) 0.18 0.09 0.40 1.54 0.71 1.91 1.00
CaO(%) 0.14 0.20 0.37 1.46 1.34 1.66 0.08
Iron Oxides (%) 0.18 0.09 0.40 4.63 9.13 4.06 2.40
K2O (%) 0.18 0.61 2.40 not quoted

ExtractionEditar

Unlike conventional brick-making clay, some fire clays (especially flint clays) are mined at depth, found as a seatearth, the underclay associated with coal measures.

ReferencesEditar

  1. Calciners and Dryers in Mineral Industries, U.S. Environmental Protection Agency, 1985, p. 3-48, EPA-450/3-85-025a 
  2. 2,0 2,1 Minerals Zone, World Mineral Exchange. Retrieved 2011-6-23.
  3. 3,0 3,1 Thorpe, Sir Thomas Edward (1890). A Dictionary of Applied Chemistry Volume I. Longmans Green & Company, London. 
  4. 4,0 4,1 King, William B. (1878). "King's Treatise on the Manufacture and Distribution of Coal Gas. self. 
  5. 5,0 5,1 Shackelford, James F (2008). Ceramic and glass materials: structure, properties and processing. Springer. p. 121. 







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