Utilización de los nuevos Fundentes Base Sodio para eliminar

Utilización de los nuevos Fundentes Base
Sodio para eliminar Inclusiones y Defectos
Debidos a Escoria
Dr. R. L. (Rod) Naro
y Dave C. Williams
ASI International, Ltd.
www.asi-alloys.com
Puntos sobresalientes del Artículo:
1. Formación de Escoria en Fusión de Ferrosos
2. Reducción de Rechazos utilizando Fundentes
Durante los últimos 30 años, los métodos y sistemas de transporte asociados al metal fundido utilizados por la industria de
la fundición cambiaron significativamente. Durante el mismo
periodo, la calidad de la viruta metálica y otros insumos para
fundiciones de ferrosos se han venido deteriorando. El resultado: los problemas relacionados con escoria al fundir metal se
han esparcido ampliamente en los años recientes. Sin embargo,
una búsqueda en Internet dentro de las bibliotecas técnicas
de los últimos 30 años acerca del control de la escoria y del
crecimiento de adherencias en las paredes de los hornos de
fusión y los recipientes de mantenimiento sólo encuentra un
puñado de artículos. Aún así, recientemente se ha demostrado
que la utilización de los nuevos fundentes base sodio (Na-BF)
pueden reducir significativamente los defectos e inclusiones en
las piezas fundidas así como también minimizar la adherencia
de escoria insoluble que aparece en los hornos de inducción sin
núcleo (coreless) y en la garganta/inductor de hornos a canal o
en el canal de vertido de hornos con vertido a presión.
¿Que es el agregado de fundentes “Fluxing”? Fluxing es el agregado de fundentes, un proceso químico utilizado al fundir metales
que reduce o minimiza la oxidación, coagula los subproductos
de oxidación, reduce el punto de fusión de las escorias generadas
y ayuda en la remoción de peligrosas escorias emulsionadas al
permitir que dichas escorias floten a la superficie del metal fundido para su consiguiente eliminación. La utilización de fundentes
en los hornos de fusión eliminará el crecimiento de adherencias
en las paredes de los hornos coreless, mejorará la fluidez de la
escoria, reduce los costos de la fusión al mejorar la eficiencia
eléctrica, mantiene constantes los volúmenes de horno y cuchara
y aumenta la vida útil del refractario.
Una buena analogía de los fundentes es agua y jabón. Cuando
sus manos están sucias, usted usa jabón y agua para limpiarlas.
El agua por si sola no cumple la tarea. El jabón actúa como un
fundente, afloja la mugre, grasa y aceite de sus manos. Los fundentes le hacen lo mismo a la escoria, mientras se aflojan de los
recubrimientos refractarios, reduce la viscosidad de las escorias
permitiéndoles flotar fuera del metal de donde hay que quitarlas.
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Se utilizan fundentes ampliamente en el procesamiento del acero. Los fundentes se usan para controlar la química de la escoria
y su interacción con el metal fundido. Los fundentes pueden
quitar impurezas como azufre y fósforo mientras refinan el acero fundido. La mayoría de los fundentes de la industria siderúrgica se basan en las propiedades de mezclas de fluoruro de calcio y otros potentes cloruros/fluoruros alcalinos y /o cal. Como
los fabricantes de acero utilizan refractarios muy robustos en sus
hornos que deben soportar temperaturas de proceso mayores a
2,950oF, el ataque de estos potentes fundentes con fluoruro generalmente no es un problema. Las escorias que se generan de los
hornos con estos fundentes pueden absorber impurezas nocivas
como fósforo y azufre. Esta escoria se combina y convierte a
estas impurezas en compuestos estables que pueden permanecer
dentro de la escoria, que luego se quita.
también se usan fundentes en la fusión de no ferrosos en la industria de la fundición para retirar impurezas. también pueden
proporcionar un aumento del rendimiento al minimizar la pérdida de metal por oxidación. La mayoría de los fundentes para
no-ferrosos se basan también en sales, cloruros y fluoruros de
metales alcalinos. Los recubrimientos refractarios del horno de
fusión para estas aplicaciones solamente necesitan tolerar temperaturas de proceso de hasta 2,500oF. Los fundentes diseñados
para la fusión de no-ferrosos no deben utilizarse en la fusión de
ferrosos.
Para la fusión de metales ferrosos, como hierro gris y nodular,
no se han utilizado comúnmente fundentes hasta recientemente por una amplia variedad de razones. Típicamente, los
recubrimientos refractarios de os hornos de fusión no son tan
robustos como en siderurgia y comúnmente se usan recubrimientos refractarios de sílica. En el pasado, los fabricantes de
hornos y refractarios han disuadido del uso de fundentes por el
riesgo potencial de ataque al recubrimiento ya que los fundentes
disponibles eran en base a fluorspar (CaF2).
Los fundentes recientemente diseñados a base de sodio (Na-BF)
son amigables con el refractario, eliminan las adherencias, extienden la vida útil del refractario, aumentan la productividad al
mejorar la eficiencia eléctrica de la fusión, reducen las adherencias sobre el inductor o canal en los hornos de canal y de colado
a presión y, sobre todo, limpian el metal de partículas de escoria
emulsionadas que típicamente no se quitan durante el filtrado.
Formación de Escoria en fusión de Ferrosos:
La formación de escoria al fundir metales ferrosos en la fundición es
inevitable. La composición de la escoria varía con el tipo proceso de
fusión utilizado y el tipo de aleación de hierro o acero. La limpieza
de la carga metálica, a menudo consistente de mazarotas y canales
de alimentación con arena incrustada y piezas rechazadas y sucias u
oxidadas, afecta de manera significativa el tipo de escoria formada
durante la fusión. Se forman óxidos os compuestos no metálicos adicionales cuando se trata al metal líquido con materiales para remover
impurezas o alterar la composición química del sistema (inoculación
y nodulización). Debido a que estos óxidos y no-metálicos son