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- 2. UNA PRESENTACIÓN DEL GRUPO DE MECANIZADO DE PRODUCTOS METALMECANICOS
- 3. FICHA: 1323748 PARA EL INSTRUCTOR IRO LUIS DAZA CAST SENA UICOLA Y AGROINDUSTRIAL DE GAI 2017
- 4. INTRODUCCION La fundición es una de las profesiones más antiguas desde hace mucho tiempo el hombre ha producido objetos de metal fundido para propósitos artísticos o prácticos, Por esta razón, la fundición fue considerada como un arte, ya que el moldeador, sin más ayuda que la de un modelo y algunas herramientas rudimentarias, podía producir piezas muy complejas realizando un trabajo que puede llamarse de escultor. Pero con el crecimiento de la sociedad industrial, la fundición de metales en los últimos años ha tenido una gran evolución.
- 5. La fundición es el proceso de producción de piezas metálicas. este consiste en el calentamiento del metal a una temperatura lo suficientemente alta para transformarlo completamente al estado líquido, después se vierte directamente en la cavidad del molde. En un molde abierto el metal líquido se vacía simplemente hasta llenar la cavidad abierta.
- 6. En un molde cerrado existe una vía de paso llamado sistema de vaciado que permite el flujo del metal fundido desde afuera del molde hasta la cavidad, este es el más importante en operaciones de fundición.
- 7. El material fundido adopta la forma de la cavidad del molde, luego al enfriarse la fundición esta se remueve del molde, y posteriormente se realiza el desbaste del metal excedente de la fundición y la limpieza de la superficie. Pero existen constantes fundamentales de operación que se deben considerar para lograr un trabajo exitoso, tales como la velocidad de fusión, el área de las toberas, presión de soplado, altura de la cama de toque y la cantidad adecuada de coque, metal y caliza.
- 8. HORNO DE CUBILOTE De las unidades de fusión actualmente empleadas, esta es una de las más antiguas, ya que sus características básicas, datan desde el siglo XVIII. Principalmente se usa para fabricar fundición gris y con la ayuda de metales añadidos al momento del sangrado denominados inoculantes se puede obtener fundición nodular. Durante varias décadas el diseño del cubilote no experimento cambios radicales, pero hace poco tiempo ha habido un continuo crecimiento en su uso, y por ende un creciente interés en la forma como efectúa su trabajo.
- 9. HORNO DE CUBILOTE De las unidades de fusión actualmente empleadas, esta es una de las más antiguas, ya que sus características básicas, datan desde el siglo XVIII. Principalmente se usa para fabricar fundición gris y con la ayuda de metales añadidos al momento del sangrado denominados inoculantes se puede obtener fundición nodular. Durante varias décadas el diseño del cubilote no experimento cambios radicales, pero hace poco tiempo ha habido un continuo crecimiento en su uso, y por ende un creciente interés en la forma como efectúa su trabajo.
- 10. Es un horno que funciona con combustible sólido, su propósito es el aprovechamiento de las chatarras o padecería de hierro y acero. La carga metálica, el combustible están en contacto, lo que permite un intercambio térmico directo y activo. Es un tipo de horno cilíndrico vertical de aproximadamente 6m de alto, el cual lleva los metales en el colocados, hasta el estado líquido y permite su colado, el mismo puede ser utilizado para la fabricación de casi todas las aleaciones de hierro. Tradicionalmente el combustible más utilizado en estas unidades es: el coque de fundición, metal y caliza. PELLET DE HIERRO GRANZAS DE HIERRO CALIZA CARBONES MINERALES
- 11. VENTAJAS Y LIMITTACIONES DE UN HORNO DE CUBILOTE VENTAJAS LIMITACIONES FICION CONTINUA PORCENTAJES DE CARBONO CON EL HIERRO POR DEBAJO DEL 2.8% SON DIFICILES DE OBTENER BAJO COSTO DE FUSION ELEMENTOS DE ALEACION COMO CROMO O MOLIBDENO SON PARCIALMENTE OXIDADOS CONTROL DE TEMPERATURA NO ES POSIBLE OBTENER TEMPERATURAS SUPERIORES A 1550°C. CONTROL DE LA COMOSICION QUIMICA
- 12. DECRIPCION Y DATOS CONSTRUCTIVOS DEL CUBILOTE
- 13. FUNCIONAMIENTO DE LAS ZONAS EN EL CUBILOTELa primera operación al preparar el cubilote consiste en limpiarlo. A continuació n se repara cualquier zona dañada. Se giran las puertas del fondo a posición de cerrado. En el piso de la solera se coloca una capa de arena. El encendido del cubilote se hace de 2 a 3 horas antes para que alcance una temperatura entre los 1200 y 1500 grados centígrados. Se añade coque poco a poco hasta que la cama crece a una altura conveniente. Cuando la cama del coque está encendida completamente se carga arrabio y la chatarra con una proporción de una parte de coque por 10 de hierro, esta relación es en masa. Tanto los cubilotes de aire frio como los de aire caliente están en uno.
- 14. Los gases del cubilote, a diversos niveles, consisten principalmente de CO2, CO, O2 y N2, con cantidades variables de H2O y H2, dependiendo de la humedad del aire soplado. El bióxido de carbono, el oxígeno y el vapor de agua, son gases oxidantes, mientras que el monóxido de carbono y el hidrogeno son gases reductores; el nitrógeno es un gas inerte, y su principal papel es el de ser un medio de transferencia de calor. En la cama de coque, el oxígeno consumido en el aire, soplado a nivel de las toberas, reacciona con el combustible incandescente, el contenido de oxigeno disminuirá rápidamente con la producción simultanea de CO2, el que en cambio, reacciona con el combustible para formar CO. Cualquier vapor de agua presente reaccionara simultáneamente con el combustible, para producir CO en H2.
- 15. Por tanto se pueden distinguir las siguientes zonas: • Zona de precalentamiento. • Zona de fusión. • Zona de oxidación. • Zona de Reducción.
- 16. HORNO DE CRISOL
- 17. HORNO DE CRISOL Es un depósito en forma de tronco cónica en el cual el metal está completamente aislado del combustible, siendo su principal característica de presentar un envase con la parte superior descubierta lo cual permite la eliminación de los gases y la obtención de metal líquido. Una de las ventajas de fundir metales no ferrosos con crisol es que se tiene una relación más limpia, los tiempos de mantenimiento son más rápidos y el control de energía es más preciso. Se cuentan con diferentes formas como tipo barril, jofaina, con pico, entre otros. Crisol es una cavidad en los hornos que recibe el metal fundido. El crisol es un aparato que normalmente esta hecho de grafito con cierto contenido de arcilla y que puede soportar elementos a altas temperaturas ya sea el oro derretido o cualquier otro metal, normalmente a más de 500°C. Algunos crisoles aguantan temperaturas que superan los 1500°C.
- 18. HORNO DE CRISOL DE CRISOL SIMPLE DE CRISOL FIJO NO BASCULABLE (ESTATICOS DE CRISOL FIJO). DE CRISOL FIJO BASCULABLE.
- 19. DE CRISOL SIMPLE. En los hornos de crisol propiamente dichos, los crisoles están totalmente dentro de la cámara del horno y se extraen de ella para coser metal. Pueden ser hornos de foso, hornos a nivel del suelo o bien hornos levantados respecto al suelo. El tipo de foso, suele calentarse por coque que se carga alrededor y por encima de los crisoles (que se sierran con una tapa de refractario) para producir la fusión y el sobrecalentamiento sin necesidad de cargar más coque. El combustible descansa sobre una parrilla bajo la cual hay un cenicero y foso de cenizas. Estos hornos son empleados también para fabricar acero al crisol. El tiro puede ser natural o forzado, es decir, producido por una chimenea o mediante un pequeño ventilador. El último método es preferible para controlar mejor el calor y la atmosfera del horno. El espacio destinado entre los crisoles y el revestimiento del foso debe ser de por lo menos 75mm. Y entre el fondo de los crisoles y las caras de la parrilla suelen haber aproximadamente 180mm. El borde de los crisoles debe quedar debajo de la salida de humos. Las parrillas y todas las entradas de aire deben mantenerse libres de productos sintetizados para que el aire pueda circular libremente a fin de conseguir una combustión completa y una atmosfera ligeramente oxidante. Los crisoles son de capacidad variable, pueden contener hasta aproximadamente 16kg. De acero, aunque, son más corriente las capacidades de 49 a 90kg.
- 20. Los crisoles grandes exigen algún mecanismo de elevación que permita sacarlos del horno, mientras los más pequeños pueden ser manejados con tenazas por uno o dos hombres. En algunos casos se han usado en estos hornos crisoles de hasta 180kg. De capacidad; la ventaja que se les admite es que hay menos perturbaciones y menos salpicaduras del caldo cuando se le transfiere desde la unidad de fusión hasta los moldes. Crisol móvil: el crisol se coloca dentro del horno y una vez fundida la carga el crisol se levanta y saca del horno y se usa como cuchara de colada. Crisol estacionario: posee un quemador integrado y el crisol no se mueve. Una vez fundida la carga se saca con cucharas fuera del recipiente.
- 21. DE CRISOL FIJO BASCULABLE. Los hornos basculables de crisol fijo son análogos a los anteriores, pero toda la estructura del horno puede inclinarse para colocar el caldo por vertido en cucharas o directamente a los moldes; el eje de rotación del horno puede ser central o trasversal a la piquera de colada y situada precisamente en el pico de esta; en este último caso el contenido del crisol del horno vierte íntegramente en la cuchara sin mover esta, o directamente en los moldes.
- 22. Cuando se encienden los hornos de crisol basculables se calienta el crisol vacío, al principio suavemente con la menor llama posible que puedan dar los quemadores durante los primeros 10 min. Después se aumenta por etapas la velocidad de calentamiento hasta, que el crisol se ponga rojo, en cuyo momento se le carga y se pone el quemándose al máximo. El tiempo necesario para llevar los crisoles al rojo debe ser de aproximadamente 30min. Para capacidades de hasta 300kg. De latón, 45min. Para 700kg. De latón o 225kg. De aluminio y de 75min. Para 450kg. De aluminio.
- 23. DE CRISOL FIJO NO BASCULABLE (ESTATICOS DE CRISOL FIJO). En estos hornos existe un solo crisol este se encuentra fijo al horno y sobresale de la cámara de calefacción. Por lo que los gases de combustión no pueden tener ningún contacto con el caldo: como no es posible bascularlos para colar, su contenido de caldo puede pasarse a los moldes sacándolo del crisol del horno con una cuchara.
- 24. Como no pueden bascularse para verter el contenido del crisol, es necesario extraer el caldo con una cuchara; Como no pueden bascularse para verter el contenido del crisol, es necesario extraer el caldo con una cuchara; son adecuados cuando se necesitan tomar pequeñas cantidades de metal a intervalos frecuentes como por ejemplo cuando se cuela en coquillas. Puede emplearse como hornos de espera con la sola misión de mantener el metal en estado líquido, pero en algunos casos también se efectúa en ellos la fusión.
- 25. Su rendimiento térmico es más bajo para la fusión, sobre todo cuando se trabaja a temperaturas altas, pero representan una verdadera unidad de fusión, de no mucha capacidad, que sirve para una gran variedad de trabajos.
- 26. HORNO ELECTRICO
- 27. HORNO ELECTRICO El primitivo desarrollo del acero eléctrico y la aplicación de los hornos eléctricos a la metalurgia del acero, fue principalmente estimulado por el deseo de obtener un producto que compitiera con el acero al crisol, que es bastante caro. El horno eléctrico obtuvo gran éxito. La idea de la construcción de hornos eléctricos comenzó a tomar forma a mitad del siglo XVIII. Su utilización efectiva a escala industrial se inició solamente después de 1900 (siglo XX), es también utilizado para la fabricación de importantes cantidades de acero de calidad corriente.
- 28. CLASIFICACION DE LOS HORNO ELECTRICOS DE ARCO DE INDUCCION DE RESISTENCIA Para la fabricación de aceros, el horno de arco es el tipo más utilizado; le siguen los hornos de inducción. Los hornos de resistencia no se utilizan debido a las altas temperaturas involucradas pero si para el calentamiento de otros metales.
- 29. HORNO ELECTRICO DE ARCO Es el reactor principal que se usa para la fabricación de aceros especiales. Utiliza el calor generado por un arco eléctrico para fundir la carga que se encuentra depositada en el crisol. VENTAJAS Su instalación es más sencilla y menos costosa que la que cualquier horno utilizados para fabricar aceros. Se obtienen temperaturas más elevadas, del orden de los 3500°C. No se producen gases de combustión, polvos ni humos ni son necesarios chimeneas, recuperadores, etc. El aprovechamiento de materia prima es más fácil y libre.
- 30. HORNO ELECTRICO DE ARCO DIRECTO (ELECTRODO X ELECTRODO) En estos hornos el calentamiento directo es por radiación. Los hornos pueden ser del tipo basculante rotativo o basculante oscilante, siendo el más común el oscilante. Debido al esfuerzo de flexión y choques mecánicos a que están sujetos los electrodos, estos hornos tienen una capacidad limitada a un máximo de 2000kg. Carga solida a 4000kg. Carga liquida.
- 31. HORNO ELECTRICO DE ARCO DIRECTO (electrodo x baño x electrodo) Son los hornos de arco más usados en la industria del acero y fundición. Pueden ser trifásicos (3 electrodos) o monofásicos (2 electrodos).
- 32. PARTES DEL HORNO ELECTRICO El horno eléctrico está constituido de las siguientes partes principales: La cuba. Electrodos. Bóveda, paredes y solera. Mecanismo de basculación.
- 33. LA CUBA Es la parte del horno que contiene la puerta de carga y la colada. Esta hecha de planchas de acero dulce de 4mm. De espesor.
- 34. ELECTRODOS Son de grafito, existen varios diámetros y longitudes por ejemplo. 100mm. De diámetro y 2m de longitud, se sujetan con mordazas de cobre, refrigeradas por agua, a las barras longitudinales.
- 35. BOVEDA, PAREDES Y SOLERA La bóveda es la tapa del horno, construido con anillos metálicos refrigerados y revestidos con material refractario de alúmina. Las paredes del horno, son las que están en contacto con la masa liquida hasta una determinada altura. Están revestidos de ladrillos de magnesita y cromo- magnesita según sea la parte que va a estar en contacto con la escoria y la masa fundida. Solera es la parte que contiene al metal fundido, está revestido de ladrillos refractarios de magnesita o dolomita de 300 a 400mm.
- 36. MECANISMO DE BASCULACIÓN Para efectos de vaciar el acero fundido a la cuchara de colada, se tienen sistemas de basculación o giro hidráulico.