{"id":3996,"date":"2018-11-23T08:11:19","date_gmt":"2018-11-23T08:11:19","guid":{"rendered":"http:\/\/www.adtechamm.com\/?p=3996"},"modified":"2026-08-24T02:19:05","modified_gmt":"2026-08-24T02:19:05","slug":"degassing-system-aluminium-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.adtechamm.com\/es\/degassing-system-aluminium-2\/","title":{"rendered":"Sistema de desgasificaci\u00f3n para aluminio"},"content":{"rendered":"

Sistema de desgasificaci\u00f3n para aluminio<\/strong><\/p>\n

El sistema de desgasificaci\u00f3n para aluminio se basa en el principio de que el hidr\u00f3geno gaseoso disuelto se desplaza desde una zona de alta concentraci\u00f3n (en la masa fundida) hacia una zona de baja concentraci\u00f3n (en el gas inerte). El hidr\u00f3geno gaseoso se dispersa en el metal fundido del mismo modo que lo har\u00eda si se liberara en cualquier espacio cerrado. De este modo, se mantiene una concentraci\u00f3n constante en toda la masa fundida. El hidr\u00f3geno gaseoso puede migrar en el metal l\u00edquido casi tan r\u00e1pido como lo hace en el aire. Por lo tanto, no es necesario que cada onza de metal entre en contacto con el gas inerte. La eficiencia de la desgasificaci\u00f3n del aluminio viene determinada por dos factores: la velocidad de transferencia a trav\u00e9s de la interfaz metal\/gas y la superficie total disponible para la transferencia.<\/p>\n

Sistema de desgasificaci\u00f3n para aluminio<\/strong><\/a> se hac\u00edan pasar gases especiales (cloro, fre\u00f3n o SF\u2086) a trav\u00e9s del metal para acelerar la transferencia de hidr\u00f3geno a trav\u00e9s de la interfaz metal-gas, formando grandes burbujas. La eliminaci\u00f3n de hidr\u00f3geno ten\u00eda un l\u00edmite pr\u00e1ctico en los d\u00edas h\u00famedos, ya que, al romper las grandes burbujas la superficie, se creaba una mayor superficie de metal que, a su vez, absorb\u00eda m\u00e1s hidr\u00f3geno de la atm\u00f3sfera h\u00fameda.<\/p>\n

El cloro fue inicialmente el gas elegido, pero debido a su naturaleza peligrosa, la mayor\u00eda de las fundiciones pasaron a utilizar otros gases. Sin embargo, muchas fundiciones no han tenido en cuenta los materiales peligrosos que se liberan al descomponerse cualquier gas especial que se utilice.<\/p>\n

El sistema de desgasificaci\u00f3n para el aluminio funciona seg\u00fan el principio de aumentar la superficie de contacto del gas inerte expuesto al metal. Cuanto mayor es la superficie de contacto, mayor es la velocidad de transferencia del metal al gas inerte. Cuanto menor es el tama\u00f1o de las burbujas para un volumen determinado de gas, mayor es la superficie de contacto. Por ejemplo, una burbuja de gas de 1\u201d de di\u00e1metro tiene una superficie de 6 pulgadas cuadradas. Si esa misma burbuja se divide en burbujas de 1\/16\u201d de di\u00e1metro, la superficie aumenta a 96 pulgadas cuadradas. En otras palabras, si se utiliza el mismo volumen de gas y el di\u00e1metro de las burbujas se reduce a 1\/16 del di\u00e1metro original, la superficie total se multiplica por 16. Las burbujas m\u00e1s peque\u00f1as perturban menos la superficie del metal fundido, lo que reduce la absorci\u00f3n adicional de hidr\u00f3geno procedente de atm\u00f3sferas h\u00famedas.<\/p>\n

\"Sistema<\/p>\n

Qu\u00e9 hace realmente un sistema de desgasificaci\u00f3n con el aluminio fundido<\/h2>\n

El aluminio en estado l\u00edquido absorbe hidr\u00f3geno de la humedad de la atm\u00f3sfera, del material de carga h\u00famedo, de los subproductos de la combusti\u00f3n e incluso de los aceites y grasas que quedan en la chatarra. La solubilidad del hidr\u00f3geno en el aluminio l\u00edquido es mucho mayor que en el aluminio s\u00f3lido, lo que significa que, a medida que el metal se enfr\u00eda y se solidifica, el exceso de hidr\u00f3geno no tiene otro lugar adonde ir que a los huecos microsc\u00f3picos del interior de la pieza fundida. Esas cavidades se manifiestan posteriormente como porosidad, y la porosidad es la principal causa por la que las piezas de fundici\u00f3n son rechazadas en la inspecci\u00f3n por rayos X o fallan bajo carga.<\/p>\n

Una unidad de desgasificaci\u00f3n resuelve este problema haciendo pasar un gas de purga a trav\u00e9s de la masa fundida. El gas de purga tiene una presi\u00f3n parcial de hidr\u00f3geno pr\u00e1cticamente nula, por lo que el hidr\u00f3geno disuelto en el aluminio se difunde hacia las burbujas y sale con ellas. Cuanto m\u00e1s peque\u00f1as y numerosas sean las burbujas, mayor ser\u00e1 la superficie disponible para esa difusi\u00f3n, raz\u00f3n por la cual el dise\u00f1o del rotor y la dispersi\u00f3n de las burbujas son mucho m\u00e1s importantes que el caudal de gas sin tratar.<\/p>\n

Hemos visto c\u00f3mo algunos operadores dan por sentado que basta con aumentar el caudal de gas para resolver todos los problemas. Pero no es as\u00ed. A partir de cierto punto, las burbujas grandes atraviesan el material fundido demasiado r\u00e1pido como para absorber el hidr\u00f3geno de forma eficaz, y se desperdicia gas inerte sin que mejore la calidad del material fundido. Ese es un error que corregimos constantemente cuando revisamos las configuraciones de los clientes.<\/p>\n

Por qu\u00e9 la eliminaci\u00f3n del hidr\u00f3geno por s\u00ed sola no lo explica todo<\/h3>\n

La mayor\u00eda de las unidades modernas de desgasificaci\u00f3n rotativa tambi\u00e9n eliminan las inclusiones no met\u00e1licas, como \u00f3xidos, espinelas y carburos. Las burbujas de gas ascendentes act\u00faan como diminutos dispositivos de flotaci\u00f3n, arrastrando las inclusiones hacia arriba hasta la capa de escoria, donde pueden ser retiradas. Esta doble funci\u00f3n es la raz\u00f3n por la que una unidad rotativa, combinada con un filtro de espuma cer\u00e1mica en la fase posterior del proceso, se ha convertido pr\u00e1cticamente en una pr\u00e1ctica habitual en cualquier fundici\u00f3n que produzca componentes para la industria automovil\u00edstica o aeroespacial.<\/p>\n

C\u00f3mo llega el hidr\u00f3geno al aluminio en primer lugar<\/h2>\n
\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Fuente de contaminaci\u00f3n<\/th>\nContribuci\u00f3n t\u00edpica<\/th>\nM\u00e9todo de control pr\u00e1ctico<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Humedad en la atm\u00f3sfera del horno<\/td>\nAlto<\/td>\nCombusti\u00f3n en quemador seco, sellado adecuado del horno<\/td>\n<\/tr>\n
Carga de chatarra h\u00fameda o aceitosa<\/td>\nAlto<\/td>\nPrescalentamiento de la chatarra, desengrasado antes de la carga<\/td>\n<\/tr>\n
Humedad refractaria<\/td>\nModerado<\/td>\nProcedimiento de secado al horno tras el revestimiento del material refractario<\/td>\n<\/tr>\n
Fundentes con contenido de humedad<\/td>\nModerado<\/td>\nGuarda el fundente en recipientes herm\u00e9ticos y calentados.<\/td>\n<\/tr>\n
Tiempo de exposici\u00f3n en el horno de mantenimiento<\/td>\nAcumulado<\/td>\nReducir al m\u00ednimo el tiempo de reposo y cubrir la superficie fundida<\/td>\n<\/tr>\n
Atm\u00f3sfera de la cuchara de transferencia<\/td>\nDe bajo a moderado<\/td>\nPrecalienta los cucharones y utiliza las tapas para los mismos<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n

Hemos elaborado esta tabla tras a\u00f1os de realizar controles del contenido de hidr\u00f3geno en diferentes configuraciones de planta. La tendencia es constante: la humedad de la chatarra y la atm\u00f3sfera del horno son los principales responsables de la absorci\u00f3n de hidr\u00f3geno, y ning\u00fan proceso de desgasificaci\u00f3n posterior compensa por completo una manipulaci\u00f3n descuidada de la masa fundida en las fases previas. Un desgasificador es una herramienta de correcci\u00f3n, no un sustituto de unas buenas pr\u00e1cticas de fundici\u00f3n.<\/p>\n

Principales tipos de sistemas de desgasificaci\u00f3n del aluminio<\/h2>\n

No existe una \u00fanica tecnolog\u00eda de desgasificaci\u00f3n universal. Los diferentes vol\u00famenes de producci\u00f3n, tipos de aleaci\u00f3n y niveles presupuestarios requieren equipos distintos.<\/p>\n

\"Principales

Principales tipos de sistemas de desgasificaci\u00f3n del aluminio para el tratamiento del aluminio fundido, entre los que se incluyen los equipos de desgasificaci\u00f3n rotativos, de tap\u00f3n poroso, en l\u00ednea, de lanza y al vac\u00edo.<\/p><\/div>\n

Unidades de desgasificaci\u00f3n con impulsor rotativo<\/h3>\n

Esta es la tecnolog\u00eda predominante en las operaciones de fundici\u00f3n a presi\u00f3n, fundici\u00f3n en arena y fundici\u00f3n en molde permanente. Un eje accionado por motor, con un rotor de grafito o CFC (compuesto de fibra de carbono), gira en el fondo de un recipiente de tratamiento o directamente en el horno de mantenimiento, fragmentando el gas de purga entrante en miles de finas burbujas. La velocidad del rotor suele oscilar entre 400 y 600 rpm, dependiendo de la geometr\u00eda del rotor y del volumen de la masa fundida.<\/p>\n

Sistemas de lanzas y tapones porosos<\/h3>\n

Los tapones porosos instalados en la base de una cuchara o de un horno liberan gas en forma de finas burbujas sin necesidad de piezas m\u00f3viles. Las lanzas son a\u00fan m\u00e1s sencillas: se trata, b\u00e1sicamente, de un tubo recubierto de material refractario que se sumerge en la masa fundida para liberar gas desde el fondo. Ambos m\u00e9todos son m\u00e1s econ\u00f3micos inicialmente, pero suelen ser menos eficientes que las unidades rotativas, ya que la dispersi\u00f3n de las burbujas es m\u00e1s dif\u00edcil de controlar sin cizallamiento mec\u00e1nico.<\/p>\n

Unidades de desgasificaci\u00f3n en l\u00ednea para la colada continua<\/h3>\n

Las unidades en l\u00ednea se colocan directamente en la canaleta o el canal met\u00e1lico que alimenta una l\u00ednea de colada continua o un proceso de colada por enfriamiento directo (DC). Est\u00e1n dise\u00f1adas para un rendimiento constante, en lugar de un tratamiento por lotes, y utilizan m\u00faltiples rotores o c\u00e1maras para tratar el metal mientras fluye, en lugar de cuando se encuentra en reposo.<\/p>\n

\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Tipo de sistema<\/th>\nRendimiento t\u00edpico (reducci\u00f3n del hidr\u00f3geno)<\/th>\nCoste de capital<\/th>\nIdeal para<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Impulsor rotativo (rotor \u00fanico)<\/td>\n60\u201375%<\/td>\nModerado<\/td>\nHornos de lotes, c\u00e9lulas de fundici\u00f3n a presi\u00f3n<\/td>\n<\/tr>\n
Impulsor rotativo (multirrotor en l\u00ednea)<\/td>\n75\u201390%<\/td>\nAlto<\/td>\nColada continua, alambr\u00f3n, lingotes laminados<\/td>\n<\/tr>\n
Tap\u00f3n poroso<\/td>\n40\u201355%<\/td>\nBajo<\/td>\nPeque\u00f1as fundiciones, operaciones de bajo volumen<\/td>\n<\/tr>\n
Lance<\/td>\n30\u201345%<\/td>\nMuy bajo<\/td>\nOperaciones b\u00e1sicas, soluciones provisionales<\/td>\n<\/tr>\n
Desgasificaci\u00f3n al vac\u00edo<\/td>\n80\u201395%<\/td>\nMuy alto<\/td>\nAleaciones especiales, lingotes de calidad aeroespacial<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n

Incluimos aqu\u00ed el desgasificado al vac\u00edo para completar la informaci\u00f3n, pero rara vez se utiliza para las aleaciones de aluminio est\u00e1ndar, ya que la relaci\u00f3n coste-beneficio no resulta rentable salvo en la producci\u00f3n de lingotes para el sector aeroespacial o de defensa, donde se exigen especificaciones muy elevadas.<\/p>\n

Las unidades rotativas de desgasificaci\u00f3n en detalle: componentes y funcionamiento<\/h2>\n

Un desgasificador rotativo parece sencillo a simple vista \u2014un motor situado sobre un eje\u2014, pero la ingenier\u00eda que hay detr\u00e1s determina si funcionar\u00e1 bien durante seis meses o seis a\u00f1os.<\/p>\n

El rotor y el eje<\/h3>\n

Antes, los rotores eran casi exclusivamente de grafito, y el grafito sigue siendo habitual por razones de coste. Los rotores y ejes de CFC duran considerablemente m\u00e1s, resisten mejor los choques t\u00e9rmicos y mantienen su geometr\u00eda durante m\u00e1s tiempo bajo rotaci\u00f3n continua, lo que garantiza una dispersi\u00f3n uniforme de las burbujas a lo largo de la vida \u00fatil del componente. En operaciones de alto rendimiento, hemos tenido que sustituir los ejes de grafito cada tres o cuatro semanas, mientras que un eje de CFC bien especificado, en el mismo entorno, suele durar entre dos y tres meses antes de tener que ser sustituido.<\/p>\n

El sistema de motor y transmisi\u00f3n<\/h3>\n

Los variadores de frecuencia (VFD) permiten a los operarios ajustar la velocidad del rotor en funci\u00f3n del volumen de fundido y del tipo de aleaci\u00f3n, en lugar de funcionar a una velocidad fija independientemente del tama\u00f1o del lote. Esto por s\u00ed solo puede reducir el consumo de gas entre un 15 y un 20%, ya que los operarios dejan de purgar en exceso los lotes peque\u00f1os.<\/p>\n

Suministro de gas y control de caudal<\/h3>\n

El nitr\u00f3geno es el gas de purga por defecto para las aleaciones de aluminio de uso general, ya que es econ\u00f3mico y se puede obtener f\u00e1cilmente mediante generadores in situ o en tanques a granel. El arg\u00f3n se utiliza cuando se necesita una eliminaci\u00f3n de hidr\u00f3geno ligeramente superior, ya que su menor conductividad t\u00e9rmica y su diferente comportamiento de las burbujas pueden mejorar el tiempo de contacto en determinados sistemas de aleaciones. Las mezclas de arg\u00f3n y cloro eran habituales hace d\u00e9cadas por sus propiedades de eliminaci\u00f3n de inclusiones, pero la normativa medioambiental y de seguridad laboral ha llevado a la mayor\u00eda de las operaciones a abandonar las mezclas a base de cloro en favor de fundentes sin cloro combinados con desgasificaci\u00f3n mec\u00e1nica rotativa.<\/p>\n

Recipiente refractario o c\u00e1mara de tratamiento<\/h3>\n

En el caso de las unidades que funcionan fuera del horno principal, la cuba de tratamiento debe contar con un revestimiento refractario apto para ciclos t\u00e9rmicos repetidos. Una elecci\u00f3n inadecuada del material refractario constituye un punto de fallo que a menudo se subestima; hemos visto c\u00f3mo algunas cubas se agrietaban en cuesti\u00f3n de semanas porque las especificaciones del revestimiento no se ajustaban a la frecuencia real de los ciclos de la operaci\u00f3n.<\/p>\n

C\u00f3mo comprobar si la desgasificaci\u00f3n funciona realmente<\/h2>\n

Comprar el equipo es solo la mitad del trabajo. Saber si funciona correctamente es igual de importante, y ah\u00ed es donde muchas plantas se quedan cortas.<\/p>\n

Prueba de presi\u00f3n reducida (RPT)<\/h3>\n

El RPT sigue siendo el m\u00e9todo m\u00e1s utilizado en planta. Una muestra de metal se solidifica a presi\u00f3n atmosf\u00e9rica reducida, lo que acent\u00faa cualquier porosidad y permite que esta sea visible y medible mediante la comparaci\u00f3n de densidades o la clasificaci\u00f3n visual con respecto a est\u00e1ndares de referencia. Es un m\u00e9todo econ\u00f3mico y r\u00e1pido que ofrece a los operarios una valoraci\u00f3n aproximada, pero \u00fatil, de la calidad de la fundici\u00f3n.<\/p>\n

Primera prueba de burbujas y unidades AlSCAN \/ LAIS<\/h3>\n

Instrumentos como el AlSCAN o el LAIS proporcionan una lectura del contenido real de hidr\u00f3geno en mililitros por cada 100 gramos de aluminio en tan solo unos minutos, lo que resulta mucho m\u00e1s preciso que el RPT. Recomendamos estos instrumentos para cualquier operaci\u00f3n de fabricaci\u00f3n de piezas estructurales o cr\u00edticas para la seguridad, ya que los resultados del RPT pueden verse influidos por la velocidad de enfriamiento de la muestra y la interpretaci\u00f3n del operador, algo que no ocurre con las lecturas de estos instrumentos.<\/p>\n

\n\n\n\n\n\n\n\n\n
M\u00e9todo de ensayo<\/th>\nTiempo hasta obtener resultados<\/th>\nPrecisi\u00f3n<\/th>\nCaso de uso t\u00edpico<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Prueba de presi\u00f3n reducida<\/td>\n10-15 minutos<\/td>\nDe bajo a moderado<\/td>\nControles generales de calidad en la planta de producci\u00f3n<\/td>\n<\/tr>\n
AlSCAN \/ LAIS (primera burbuja)<\/td>\n3-5 minutos<\/td>\nAlto<\/td>\nPiezas de fundici\u00f3n estructurales y cr\u00edticas para la seguridad<\/td>\n<\/tr>\n
Telegas<\/td>\n5-10 minutos<\/td>\nAlto<\/td>\nMonitorizaci\u00f3n continua de los procesos<\/td>\n<\/tr>\n
An\u00e1lisis de muestras de laboratorio<\/td>\nDe horas a d\u00edas<\/td>\nMuy alto<\/td>\nCertificaci\u00f3n, I+D, desarrollo de aleaciones<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n

Los niveles de hidr\u00f3geno deseados suelen situarse por debajo de 0,15 a 0,20 ml\/100 g en el caso de las piezas de fundici\u00f3n de alta integridad, aunque la cifra exacta depende del tipo de aleaci\u00f3n, el espesor de la pared y los requisitos de uso final. Cualquier valor superior a 0,3 ml\/100 g en una pieza cr\u00edtica se considera, por lo general, una se\u00f1al de alerta.<\/p>\n

C\u00f3mo elegir el sistema de desgasificaci\u00f3n adecuado para tu negocio<\/h2>\n

Los responsables de compras y los ingenieros de planta nos preguntan constantemente qu\u00e9 sistema deben adquirir, y la respuesta sincera es que depende del volumen de producci\u00f3n, la composici\u00f3n de la aleaci\u00f3n, la superficie disponible y la configuraci\u00f3n actual del horno, por lo que no existe una \u00fanica respuesta \u201c\u00f3ptima\u201d.<\/p>\n

Preguntas que conviene plantearse antes de comprar<\/h3>\n
    \n
  • \u00bfCu\u00e1l es el rendimiento diario de fusi\u00f3n en kilogramos o toneladas m\u00e9tricas, y en qu\u00e9 medida var\u00eda seg\u00fan la temporada?<\/li>\n
  • \u00bfProcesas el metal en un horno de mantenimiento est\u00e1tico, en una cuchara de transferencia o en un canal de flujo continuo?<\/li>\n
  • \u00bfQu\u00e9 grados de aleaci\u00f3n se procesan en la l\u00ednea de producci\u00f3n? \u00bfHay alguno que tenga especificaciones de hidr\u00f3geno inusualmente estrictas?<\/li>\n
  • \u00bfCu\u00e1l es vuestra tasa actual de desechos o productos rechazados debida a la porosidad, y a cu\u00e1nto ascender\u00eda anualmente el ahorro que supondr\u00eda una reducci\u00f3n de 1%?<\/li>\n
  • \u00bfDispone de espacio y de las conexiones de servicios (gas inerte a presi\u00f3n, suministro el\u00e9ctrico, agua de refrigeraci\u00f3n para el motor) necesarias para una instalaci\u00f3n permanente?<\/li>\n
  • \u00bfQu\u00e9 conocimientos tiene su equipo de mantenimiento sobre equipos rotativos, componentes de grafito y CFC, y trabajos con materiales refractarios?<\/li>\n<\/ul>\n

    Adaptaci\u00f3n del sistema a la escala de producci\u00f3n<\/h3>\n
    \n\n\n\n\n\n\n\n\n
    Volumen de producci\u00f3n<\/th>\nRequisitos del sistema recomendados<\/th>\nJustificaci\u00f3n<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
    Menos de 500 kg\/hora<\/td>\nTap\u00f3n poroso o unidad de un solo rotor<\/td>\nUn menor coste de capital se ajusta a unas necesidades de rendimiento m\u00e1s reducidas<\/td>\n<\/tr>\n
    De 500 kg a 3 toneladas por hora<\/td>\nImpulsor rotativo, controlado por variador de frecuencia (VFD)<\/td>\nEquilibra los costes con un control de calidad constante<\/td>\n<\/tr>\n
    De 3 a 10 toneladas por hora<\/td>\nDesgasificaci\u00f3n rotativa o en l\u00ednea de varias estaciones<\/td>\nGestiona el volumen sin que se produzcan cuellos de botella en el tratamiento<\/td>\n<\/tr>\n
    M\u00e1s de 10 toneladas por hora (colada continua)<\/td>\nSistema multirrotor en l\u00ednea<\/td>\nDise\u00f1ado para un flujo continuo y un tiempo de inactividad m\u00ednimo<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n

    Problemas operativos habituales y c\u00f3mo los hemos resuelto<\/h2>\n

    Todas las plantas a las que hemos asesorado acaban enfrent\u00e1ndose a una serie de problemas similares, y la mayor\u00eda de ellos se deben a un descuido en el mantenimiento o a ajustes incorrectos de los procesos, m\u00e1s que a defectos en los equipos.<\/p>\n

    Desgaste excesivo del rotor<\/h3>\n

    El desgaste de los rotores a un ritmo superior al esperado suele deberse a que la velocidad del rotor es demasiado alta para la viscosidad de la aleaci\u00f3n, o a que el material del rotor no se adapta al rango de temperaturas de funcionamiento. Cambiar de grafito a CFC, o simplemente reducir las revoluciones por minuto en 10-15%, suele alargar notablemente la vida \u00fatil sin perjudicar el rendimiento de desgasificaci\u00f3n.<\/p>\n

    Lecturas de hidr\u00f3geno inconsistentes entre lotes<\/h3>\n

    Esto casi siempre se debe a un caudal de gas irregular o a un rotor que se ha desgastado de forma desigual, lo que provoca una dispersi\u00f3n desigual de las burbujas. Hemos descubierto que m\u00e1s de un problema de calidad \u201cmisterioso\u201d se deb\u00eda a un medidor de caudal que hab\u00eda perdido la calibraci\u00f3n meses antes y que nadie hab\u00eda detectado.<\/p>\n

    Acumulaci\u00f3n de escoria y p\u00e9rdida de metal<\/h3>\n

    Las velocidades excesivas del rotor o un tiempo de tratamiento demasiado largo pueden agitar la superficie de la masa fundida hasta el punto de generar m\u00e1s escoria de la necesaria, lo que supone una p\u00e9rdida de metal y un trabajo adicional de limpieza. Reducir ligeramente el tiempo de tratamiento, asegur\u00e1ndose de que se siguen cumpliendo los objetivos de hidr\u00f3geno, suele resolver este problema sin sacrificar la calidad.<\/p>\n

    Grietas en el revestimiento refractario del recipiente de tratamiento<\/h3>\n

    Los ciclos t\u00e9rmicos entre lotes, especialmente en operaciones que se realizan de forma intermitente en lugar de continua, someten a gran esfuerzo a los revestimientos refractarios. Precalentar el recipiente antes de cada ciclo y evitar cambios bruscos de temperatura prolonga considerablemente la vida \u00fatil de los materiales refractarios.<\/p>\n

    Pr\u00e1cticas de mantenimiento que prolongan la vida \u00fatil de una unidad de desgasificaci\u00f3n<\/h2>\n

    Consideramos que la planificaci\u00f3n del mantenimiento es tan importante como las especificaciones iniciales del equipo, ya que incluso la mejor unidad rotativa rinde muy por debajo de lo esperado si no se sigue un programa de mantenimiento adecuado.<\/p>\n

    \n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
    Tarea de mantenimiento<\/th>\nFrecuencia recomendada<\/th>\nPor qu\u00e9 es importante<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
    Inspecci\u00f3n del rotor y del eje<\/td>\nDiario o semanal (dependiendo del volumen de trabajo)<\/td>\nDetecta el desgaste antes de que afecte a la calidad de la burbuja<\/td>\n<\/tr>\n
    Calibraci\u00f3n de medidores de caudal de gas<\/td>\nMensual<\/td>\nEvita las desviaciones que alteran la uniformidad de la desgasificaci\u00f3n<\/td>\n<\/tr>\n
    Lubricaci\u00f3n de los cojinetes del motor<\/td>\nSeg\u00fan el calendario del fabricante<\/td>\nEvita aver\u00edas prematuras del motor<\/td>\n<\/tr>\n
    Inspecci\u00f3n de recipientes refractarios<\/td>\nSemanal<\/td>\nDetecta las grietas antes de que exista riesgo de rotura del metal<\/td>\n<\/tr>\n
    Comprobaci\u00f3n del variador de frecuencia y del sistema de control<\/td>\nTrimestral<\/td>\nConfirma que los ajustes de velocidad siguen siendo precisos<\/td>\n<\/tr>\n
    Desmontaje completo y reconstrucci\u00f3n de la unidad<\/td>\nAnualmente o por horas de uso<\/td>\nRestablece el desgaste de las juntas, los cojinetes y los acoplamientos<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n

    Las operaciones que funcionan en tres turnos, los siete d\u00edas de la semana, necesitan, obviamente, intervalos de inspecci\u00f3n m\u00e1s frecuentes que una planta que funciona en un solo turno con un volumen de producci\u00f3n menor. Ajustamos estos intervalos para nuestros clientes bas\u00e1ndonos en las horas de uso reales registradas por el sistema de control, en lugar de solo en el tiempo calendario, lo que suele ser una medida m\u00e1s fiel del desgaste de los componentes.<\/p>\n

    Consideraciones sobre los costes y la rentabilidad de la inversi\u00f3n<\/h2>\n

    A los responsables de compras les importa el precio inicial, pero la cifra m\u00e1s relevante es el coste por tonelada de metal tratado a lo largo de la vida \u00fatil del equipo.<\/p>\n

    Desglose de los costes de capital y de explotaci\u00f3n<\/h3>\n

    Una unidad b\u00e1sica de un solo rotor con controles manuales suele tener un coste inicial menor que un sistema en l\u00ednea de varios rotores, controlado por un variador de frecuencia (VFD) e integrado con un controlador l\u00f3gico programable (PLC), pero el ahorro en los costes de funcionamiento derivado de una mayor eficiencia en el consumo de gas y una mayor vida \u00fatil de los rotores de la unidad de especificaciones superiores suele compensar esa diferencia en un plazo de entre 18 y 30 meses en operaciones de volumen medio-alto.<\/p>\n

    \n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
    Categor\u00eda de costes<\/th>\nUnidad rotativa b\u00e1sica<\/th>\nUnidad rotativa avanzada con variador de frecuencia (VFD) y controlador l\u00f3gico programable (PLC)<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
    Coste aproximado del equipo<\/td>\nInferior<\/td>\n40-70%: superior a la unidad b\u00e1sica<\/td>\n<\/tr>\n
    Coste anual del consumo de gas<\/td>\nM\u00e1s alto (control menos preciso)<\/td>\nMenor (caudal optimizado por lote)<\/td>\n<\/tr>\n
    Frecuencia de sustituci\u00f3n del rotor y el eje<\/td>\nM\u00e1s frecuentes<\/td>\nMenos frecuente (mejor control de la velocidad)<\/td>\n<\/tr>\n
    Mano de obra para el ajuste manual<\/td>\nM\u00e1s alto<\/td>\nInferior (control automatizado de recetas)<\/td>\n<\/tr>\n
    Plazo de amortizaci\u00f3n habitual en funci\u00f3n de la diferencia de coste<\/td>\nN\/A<\/td>\nEntre 18 y 30 meses en plantas de volumen medio\/alto<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n

    La reducci\u00f3n de la tasa de rechazos como verdadero motor del retorno de la inversi\u00f3n<\/h3>\n

    El principal argumento econ\u00f3mico para modernizar los equipos de desgasificaci\u00f3n no suele ser el ahorro en gas o en rotores, sino la reducci\u00f3n de los desechos. Si los rechazos relacionados con la porosidad bajan de 41 TP3T a 1,51 TP3T en una planta que produce varios cientos de toneladas al mes, el valor de ese ahorro por s\u00ed solo suele superar el coste total del equipo en el primer a\u00f1o. Siempre recomendamos que las decisiones de compra se basen, en primer lugar, en la mejora de la tasa de rechazos y, en segundo lugar, en el ahorro en consumibles.<\/p>\n

    Seguridad y cumplimiento de la normativa medioambiental<\/h2>\n

    La manipulaci\u00f3n de gases inertes y reactivos en un entorno de fundici\u00f3n conlleva un riesgo real que no debe pasarse por alto a la hora de seleccionar los equipos.<\/p>\n

    Riesgo de asfixia por gases inertes<\/h3>\n

    El nitr\u00f3geno y el arg\u00f3n no son t\u00f3xicos, pero desplazan el ox\u00edgeno en espacios cerrados. Cualquier foso, zanja o s\u00f3tano situado cerca de una estaci\u00f3n de desgasificaci\u00f3n debe contar con un sistema de control de ox\u00edgeno y una ventilaci\u00f3n adecuada, e insistimos en que esto forme parte de cualquier lista de comprobaci\u00f3n de instalaci\u00f3n, por muy rutinaria que parezca la operaci\u00f3n.<\/p>\n

    Tendencia normativa a abandonar el cloro<\/h3>\n

    Las pr\u00e1cticas de desgasificaci\u00f3n m\u00e1s antiguas, basadas en el cloro gaseoso o en pastillas de hexacloroetano, han ca\u00eddo en desuso en la mayor\u00eda de los mercados regulados debido a los l\u00edmites de exposici\u00f3n de los trabajadores y a la normativa sobre emisiones. La desgasificaci\u00f3n rotativa con nitr\u00f3geno y arg\u00f3n, combinada con un fundente adecuado, se ha convertido en la alternativa aceptada, y la mayor\u00eda de los fabricantes de equipos ya no dise\u00f1an nuevas unidades teniendo en cuenta en absoluto la compatibilidad con el cloro.<\/p>\n

    Ruido y factores ergon\u00f3micos<\/h3>\n

    Los motores rotativos y el flujo de gas pueden suponer una exposici\u00f3n significativa al ruido a lo largo de un turno de ocho horas. Es recomendable confirmar con el proveedor del equipo, antes de la instalaci\u00f3n y no despu\u00e9s, los requisitos de protecci\u00f3n auditiva y el dise\u00f1o del cerramiento alrededor de la estaci\u00f3n de tratamiento.<\/p>\n

    Hacia d\u00f3nde se dirige la tecnolog\u00eda de desgasificaci\u00f3n del aluminio<\/h2>\n

    Hemos sido testigos de un cambio significativo en la tecnolog\u00eda durante la \u00faltima d\u00e9cada, y hay algunas tendencias que conviene destacar para cualquiera que est\u00e9 planeando la adquisici\u00f3n de equipos con un horizonte temporal de entre cinco y diez a\u00f1os.<\/p>\n

    Integraci\u00f3n de sensores y monitorizaci\u00f3n del hidr\u00f3geno en tiempo real<\/h3>\n

    Los sistemas m\u00e1s modernos combinan cada vez m\u00e1s la unidad de desgasificaci\u00f3n con sensores de hidr\u00f3geno en l\u00ednea que env\u00edan datos directamente al sistema de control de la planta, lo que permite ajustar autom\u00e1ticamente el caudal de gas y la velocidad del rotor, en lugar de depender de comprobaciones manuales peri\u00f3dicas del RPT. De este modo, se cierra el ciclo entre la medici\u00f3n y la correcci\u00f3n de una forma que los sistemas manuales simplemente no pueden igualar.<\/p>\n

    La adopci\u00f3n de componentes CFC sigue aumentando<\/h3>\n

    Dado que los precios del CFC han bajado con respecto a hace una d\u00e9cada, cada vez m\u00e1s empresas de tama\u00f1o medio que antes se decantaban por el grafito por motivos de coste est\u00e1n cambiando de material, impulsadas por el c\u00e1lculo del coste total de propiedad y no solo por el precio inicial.<\/p>\n

    Eficiencia energ\u00e9tica: presi\u00f3n<\/h3>\n

    Ante el aumento de los costes energ\u00e9ticos en muchas regiones, los motores accionados por variadores de frecuencia (VFD) y los perfiles de flujo de gas optimizados se est\u00e1n adoptando no solo por motivos de calidad, sino porque reducen de forma cuantificable el consumo de electricidad y gas por tonelada tratada, lo cual cobra cada vez m\u00e1s importancia a medida que aumentan los costes de los servicios p\u00fablicos.<\/p>\n

    Preguntas frecuentes<\/h2>\n

    \u00bfCu\u00e1l es la funci\u00f3n principal de un sistema de desgasificaci\u00f3n en la fundici\u00f3n de aluminio?<\/strong>
    \nElimina el hidr\u00f3geno gaseoso disuelto del aluminio fundido antes de la fundici\u00f3n, lo que evita los defectos de porosidad que debilitan las piezas fundidas y provocan su rechazo durante el control de calidad.<\/p>\n

    \u00bfQu\u00e9 gas se suele utilizar en la desgasificaci\u00f3n del aluminio?<\/strong>
    \nEl nitr\u00f3geno es la opci\u00f3n m\u00e1s habitual debido a su coste y disponibilidad, mientras que el arg\u00f3n se utiliza en aplicaciones que requieren una eliminaci\u00f3n del hidr\u00f3geno ligeramente superior o que presentan requisitos espec\u00edficos en cuanto al manejo de aleaciones.<\/p>\n

    \u00bfCon qu\u00e9 frecuencia deben sustituirse el rotor y el eje de un desgasificador rotativo?<\/strong>
    \nLos componentes de grafito suelen tener que sustituirse cada tres o seis semanas en operaciones de alto rendimiento, mientras que los rotores y ejes de CFC suelen durar entre dos y tres meses, o incluso m\u00e1s, en condiciones similares.<\/p>\n

    \u00bfPuede la desgasificaci\u00f3n por s\u00ed sola garantizar que las piezas fundidas no presenten porosidad?<\/strong>
    \nNo. La desgasificaci\u00f3n soluciona la porosidad relacionada con el hidr\u00f3geno, pero la porosidad por contracci\u00f3n debida a un dise\u00f1o deficiente de los conductos de colada o de la solidificaci\u00f3n requiere correcciones espec\u00edficas del proceso en el dise\u00f1o del molde o la matriz.<\/p>\n

    \u00bfQu\u00e9 nivel de contenido de hidr\u00f3geno se considera aceptable para las piezas de fundici\u00f3n estructurales?<\/strong>
    \nLa mayor\u00eda de las aplicaciones estructurales tienen como objetivo valores inferiores a 0,15-0,20 ml\/100 g, aunque los umbrales exactos var\u00edan en funci\u00f3n de las especificaciones de la aleaci\u00f3n y de los requisitos de carga del uso final.<\/p>\n

    \u00bfEs mejor la desgasificaci\u00f3n al vac\u00edo que la desgasificaci\u00f3n con impulsor rotativo?<\/strong>
    \nLa desgasificaci\u00f3n al vac\u00edo permite una mayor eficiencia en la eliminaci\u00f3n de hidr\u00f3geno, pero conlleva unos costes de inversi\u00f3n y de explotaci\u00f3n considerablemente m\u00e1s elevados, lo que hace que resulte viable principalmente para la producci\u00f3n de aleaciones especiales o de grado aeroespacial.<\/p>\n

    \u00bfCu\u00e1nto dura un ciclo t\u00edpico de tratamiento de desgasificaci\u00f3n?<\/strong>
    \nEl tratamiento por lotes en un horno de retenci\u00f3n suele durar entre 5 y 15 minutos, dependiendo del volumen de fundici\u00f3n, la velocidad del rotor y el nivel de hidr\u00f3geno deseado, mientras que los sistemas en l\u00ednea tratan el metal de forma continua a medida que fluye.<\/p>\n

    \u00bfEl desgasificado elimina las inclusiones no met\u00e1licas adem\u00e1s del hidr\u00f3geno?<\/strong>
    \nS\u00ed, las burbujas de gas ascendentes transportan inclusiones, como los \u00f3xidos, hacia la superficie de la masa fundida, donde se acumulan en la capa de escoria y pueden eliminarse mediante desnatado, lo que convierte a la desgasificaci\u00f3n en una etapa de limpieza de la masa fundida con doble finalidad.<\/p>\n

    \u00bfA qu\u00e9 se deben las variaciones en los resultados de la desgasificaci\u00f3n entre lotes?<\/strong>
    \nLas causas m\u00e1s habituales son los medidores de caudal de gas sin calibrar, el desgaste irregular del rotor, que afecta a la dispersi\u00f3n de las burbujas, y la falta de uniformidad en el tiempo de tratamiento entre los distintos operarios o turnos.<\/p>\n

    \u00bfSe sigue utilizando el cloro gaseoso en los procesos modernos de desgasificaci\u00f3n del aluminio?<\/strong>
    \nEs poco habitual en los mercados regulados. La normativa medioambiental y de seguridad laboral ha sustituido en gran medida la desgasificaci\u00f3n con cloro por sistemas rotativos de nitr\u00f3geno o arg\u00f3n, combinados con agentes fundentes adecuados.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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