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Conscientes de la importancia de mantener abiertos los canales de informacióncon sus Clientes y con los profesionales del sector, Italpresse, quiere aprovechartambién esta oportunidad para presentarles su nueva máquina de la serie TF,sin rodillera y sin plato cilíndrico, un nombre que se ha creado tomando comoreferencia el acrónimo del término inglés Toggle Free.La nueva máquina es conceptualmente muy diferente del modelo clásico IP, encuanto la fuerza de cierre está garantizada sólo hidráulicamente, sin la ayudamecánica de la rodillera.Para conseguir el tonelaje requerido, se utilizan cuatro tuercas accionadas hi-dráulicamente, situadas en la parte posterior del plato móvil (una por columna):una cuña de agarre garantiza el cierre de la tuerca sobre la columna, adecuada-mente elaborada localmente con filete a diente de sierra y posteriormente en lacámara de presurización del cilindro hidráulico, la presión del fluido se incre-menta hasta alcanzar el valor necesario para obtener la fuerza de cierre nomi-nal. Tal fuerza induce a un alargamiento en cada columna, determinando laconsiguiente fuerza de cierre.En una óptica de producción en serie, las ventajas operativas obtenibles con lamáquina TF son seguramente mayores respecto a la máquina tradicional de cá-mara fría de la serie IP. Entre tantas ventajas, es necesario señalar:• Mayor apertura de moldes entre el plato fijo y el plato móvil debido a la au-sencia de la rodillera que permite, por tanto, el montaje de moldes con alturasmás elevadas.

• Espacio reducido de las dimensiones de la máquina, hoy que el espacio detrabajo se ha convertido en un elemento de elevado costo en la gestión de unainstalación.• Mayores dimensiones de platos y mayor luz entre columnas respecto a unmodelo homólogo de la serie precedente, con consiguiente mejor relación pre-cio/dimensión máquina.• Mantenimiento reducido y gestión de las partes en movimiento.• Mejora del sistema de compensación de la dilatación térmica del molde.• Movimientos de apertura y cierre más rápidos respecto al sistema con rodillera.• Mayor constancia productiva y consiguiente aumento de la productividad.• Mayor estabilidad y rigidez de los platos, también en presencia de moldes noperfectamente paralelos.

Naturalmente el grupo de inyección no varía y permanece en su configuraciónSC apreciada desde hace años.

Para más información contacte con nuestro Departamento Comercial

ITALPRESSE HISPANIA, S.L.C/. de la Ciencia, 19 - Pol. Ind. “El Regas”

08850 GAVÀ (Barcelona)Tel. 93 633 30 13 - Fax 93 638 06 25

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Director: Antonio Pérez de CaminoPublicidad: Ana TocinoAdministración: Carolina AbuinDirector Técnico: Dr. Jordi TarteraColaboradores: Inmaculada Gómez, José Luis Enríquez,

Antonio Sorroche, Joan Francesc Pellicer,Manuel Martínez Baena y José Expósito

PEDECA PRESS PUBLICACIONES S.L.U.Goya, 20, 4º - 28001 Madrid

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ISSN: 1888-444X - Depósito legal: M-51754-2007

Diseño y Maquetación: José González OteroCreatividad: Víctor J. RuizImpresión: VILLENA

D. Manuel Gómez

D. Ignacio Sáenz de Gorbea

Asociaciones colaboradorasPor su amable y desinteresa-da colaboración en la redac-ción de este número, agrade-cemos sus informaciones,realización de reportajes y re-dacción de artículos a sus au-tores.

FUNDI PRESS se publica nue-ve veces al año (excepto ene-ro, julio y agosto).

Los autores son los únicosresponsables de las opinionesy conceptos por ellos emiti-dos.

Queda prohibida la reproduc-ción total o parcial de cual-quier texto o artículos publi-cados en FUNDI PRESS sinprevio acuerdo con la revista.

Editorial 2Noticias 4Sistema de vibración en seco • Tecnología de válvulas innovadora • Paredes presenta su nueva línea FUSION2 •Cooperación entre Carl Zeiss y el Instituto Nacional Alemán de Metrología en Brunswick, Alemania • Paredes y Sil-ver se alían para la creación de Ropa de Seguridad • testo 425: El nuevo anemómetro para integrar la medición decaudal • PIROBLOC factura 6 millones de euros en 2007 • Sensores de presión • VAPOR LLONCH y ASCAMM firmanacuerdo.

Información

• La nueva turbina de granallado 12• Vea más con la nueva cámara termográfica Testo 14• Case History: Tecnopress S.p.A. 16• Sesión Técnica: “Últimos desarrollos y aplicaciones en ADI” 20• Medida de temperatura por infrarrojos 22• Libro “Materiales refractarios y cerámicos” - Por Luis F. Verdeja, José P. Sancho y Antonio Ballester 23• Válvulas electromagnéticas de larga duración en formato XL - Por David Agustí Montins 25• El “agua libre” contenida en las arenas de moldeo en verde - Por José Expósito 26• Fundición PFB 29• Noticias PFERD 32• Componentes de las arenas de moldeo (Parte I) - Por Jordi Tartera 36• Estudio del enfriamiento de un cubilote. Parte I: El comportamiento del carbono y el silicio en la carga metálica -

Por Ricardo Aristizábal Sierra, Claudia María Silva Velásquez, Paula Andrea Pérez Espitia, Vladimir Stanek, Seymour Katzy Mark E. Bauer 44

• Boletín F.E.A.F. 53• Mis micrografías - Por Jordi Tartera 60• Inventario de Fundición 61Guía de compras 62Índice de Anunciantes 64

Sumario • Marzo 2008 - Nº 4

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RELACIÓN CALIDAD PRECIO

Tanto desde nuestro sector como desde otros, llevamos tiempo escuchandola famosa frase “tirar los precios”, con tal de conseguir un cliente, un tra-

bajo, una venta, ... algo que conscientemente se sabe que está por debajo delcoste. Cada compañía o cada persona que realiza esta “oferta” por llamarla dealgún modo, sabe que en un momento puntual, en una venta imprescindible oen una situación comprometida, puede ser de gran ayuda. Pero cuando esta“oferta” es continua, ahí es donde interviene y, de alguna manera, se compro-mete la calidad.

En el caso que nos ocupa, el de nuestra revista, las tarifas publicitarias que te-nemos no son porque sí, tienen su razón de ser con respecto a unos costes y a-sí ofrecer un producto de calidad. Un proceso que consiste en contactar conentidades y personas colaboradoras para los artículos, recepción de noveda-des y noticias, composición de todos esos textos para la revista con su poste-rior relectura y corrección, ubicación de las publicidades contratadas previa-mente por el equipo comercial y entrega a la imprenta.

Antes de la impresión final hay que corregir una última prueba y comenzar laimpresión de los 2.000 ejemplares. Con su posterior ensobrado, etiquetado ypuesta en Correos (con precio bastante alto) de todos los ejemplares, finalizael proceso de producción.

Bastante detallado queda nuestro proceso productivo, con lo que unos preciosbajos en las tarifas publicitarias, que es nuestro soporte y vida de las revistas,conlleva una falta de alguno o algunos de los procesos, muy posiblemente elmás caro, el de impresión y envío de las revistas a lectores, con la siguientepérdida de efectividad publicitaria.

Como compromiso de calidad en este número, destacar la publicación de la 1ªparte del artículo del Dr. Jordi Tartera, nuestro Director Técnico. También unestudio del enfriamiento de un cubilote realizado en la Universidad de Antio-quia, el artículo sobre “el agua libre” del Sr. Expósito y la publicación del últi-mo boletín de la Federación Española de Asociaciones de Fundidores (F.E.A.F.),entidad colaboradora de la revista.

Antonio Pérez de Camino

Editorial / Marzo 2008

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Editorial

Sistemade vibraciónen secoSe acabaron los problemas quepresenta la vibración conven-cional en cuanto a la generaciónde vertidos líquidos.

La compañía Alma (Italia), re-presentada en España por Her-vel Electroquímica, ha desarro-llado, en su departamento de I +D, un nuevo sistema de vibra-ción en seco.

Se utilizan chips y productosquímicos especiales, según elobjetivo perseguido, pero sin a-dición de agua.

Tecnologíade válvulasinnovadoraBuschjost ha desarrollado unanueva línea de válvulas muyrentables específicamente pararesistir fluidos sucios a presio-nes y temperaturas exigentesen los circuitos de refrigeraciónde extrusoras y máquinas de in-yección.

Este sistema, tecnológicamentesofisticado, está basado en la se-rie 85300 de válvulas de émbolocon el tubo del émbolo aisladodel fluido para evitar el descasca-rillado y la entrada de partículasde suciedad.

Su diseño compacto permite queestas válvulas se puedan instalaren espacios más reducidos conrespecto a las válvulas coaxialesequivalentes.

Su versión modificada con fue-lle se ha diseñado para presio-nes de hasta 7 bar, de maneraque está preparada para resistirpicos de presión.

Las válvulas tienen un cuerposólido de latón con rosca hem-bra desde G 1/4 a G2 y son ade-cuadas para gases y líquidos su-cios a temperaturas de hasta150 grados.

La selección incluye solenoidespara todos los voltajes están-dar.

Info 2

Paredes presentasu nueva líneaFUSION2Un año más Calzados Paredesvuelve a estar presente en unanueva edición de SICUR con Pa-redes Security, su línea de nego-cio dedicada al calzado, ropa ycomplementos para la Protec-ción Laboral.

La colección de Seguridad delfabricante ilicitano para 2008, i-rá marcada por la presentaciónde su nueva línea FUSION2.

Los modelos fabricados bajoeste denominador, vanadioF2,cromoF2 y forjaF2, se han dota-do de suelas de última genera-ción que combinan diferentesmateriales y tecnologías parala máxima protección en la a-mortiguación de la pisada, evi-tando así lesiones que se refle-jan en las articulaciones y laespalda.

La tendencia de Paredes Secu-rity para 2008, estará marcadapor la doble funcionalidad desus productos, que combinan latecnología y protección de segu-ridad con la preocupación por laestética.

El concepto de “Work Sport” ha-ce mella en el mundo laboral,

Noticias / Marzo 2008

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Este proceso es de aplicación atodos los metales e incluso es a-plicable cuando los procesos devibración son largos, obtenién-dose un acabado muy similar alde los procesos en húmedo.

No es necesario adquirir nuevamaquinaria, ya que es posible a-daptar los vibros tradicionales aeste nuevo proceso, incorporan-do una serie de elementos dife-renciadores (tapa, aspiración,recogida de polvo, etc), de dife-rentes características según elcaso concreto.

Info 1

creando calzado y ropa de má-xima seguridad, pero con líneasde diseño actual y urbano.

La amplia gama de productos deParedes Security está dirigida aprofesionales procedentes desectores tan diversos como larestauración, la automoción, laingeniería, la construcción, etc.

Para ellos se diseñan y evolucio-nan modelos adaptados a suscondiciones laborales particula-res, cubriendo las necesidadesespecíficas de seguridad de ca-da actividad y ofreciendo el má-ximo confort para asegurar lasalud a corto y largo plazo de losprofesionales.

Info 3

Cooperaciónentre Carl Zeissy el InstitutoNacional Alemánde Metrologíaen Brunswick,AlemaniaCarl Zeiss y el Instituto NacionalAlemán de Metrología (PTB) enBrunswick han acordado unacooperación científica en el ám-bito de la metrología de coorde-nadas 3D para micropiezas.

Esta cooperación está destinadaa la promoción e intensificaciónde la investigación y el desarro-llo en el ámbito de la metrologíade coordenadas 3D para la me-dición de microcomponentes.

La contribución de la empresaCarl Zeiss consiste en una má-quina de medición 3D F25 parael aseguramiento de la calidadde micropiezas, que ya ha sidoentregada al PTB.

Carl Zeiss y el PTB quieren desa-rrollar conjuntamente métodosy patrones (piezas de compro-bación) para la verificación demáquinas de medición de mi-cropiezas, y para determinar yverificar la incertidumbre demedición.

También está previsto elaborarmétodos que permitan ampliarel espectro de aplicaciones deestos sistemas de medición al-tamente especializados.

El tercer punto clave es el desa-rrollo de métodos para el mane-jo y la limpieza de microcompo-nentes.

Karl Seitz, Jefe del Departamentode Nuevas Tecnologías en la di-visión de Metrología Industrialde Carl Zeiss, realza la importan-cia de esta cooperación para laempresa: “La micrometrología3D táctil con sus palpadores mi-niaturizados y precisiones en elrango nanométrico es un retopara la metrología dimensional”.El catedrático Dr. Ernst O. Göbel,Presidente del Instituto Nacionalde Metrología Alemán añade:“Estamos seguros de que con-juntamente podemos configurary sacar adelante la nueva micro-metrología 3D”.

Socios en la metrología de coor-denadas 3D para microcompo-nentes.

Info 4

Paredes y Silverse alíanpara la creaciónde Ropade SeguridadLa famosa firma ilicitana de cal-zado, Calzados Paredes y Silver,

empresa dedicada a fabricación,desarrollo y distribución de ro-pa laboral, han emprendido unproyecto común para la crea-ción conjunta de Vestuario deSeguridad laboral.

Desde principios de 2008, losnuevos productos son desarro-llados, fabricados y distribuidospor Silver, a través de la carterade agentes comerciales de Pare-des en exclusiva para España,Portugal, Francia e Italia.

Además, Paredes tendrá la fun-ción de testar y controlar me-diante sus equipos técnicos lasnuevas líneas que vayan desa-rrollando.

Paredes by Silver, permitirá lacreación de una gama alta envestuario laboral con prendasde elevada calidad bajo un nue-vo concepto.

Calzados Paredes, con su áreaSecurity lleva 10 años en el mer-cado, desarrollando y fabricandocalzado de máxima calidad parala seguridad en el mundo del tra-bajo. Sin embargo, su experien-cia en ropa de protección laboralera más reducida.

Silver nació como empresa dedi-cada a la venta exclusiva a distri-buidores, pero ha ido creciendo yexpandiéndose hasta llegar a lafabricación y desarrollo de pren-


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das de seguridad laboral, entrelas que destacan los combinadosde alta visibilidad.

Según señala Rafael Paredes,director general de CalzadosParedes: “La unión de las doscarteras, nos va a permitir au-mentar nuestro potencial deventa a tal punto, que daremoscobertura al 100% de las necesi-dades del mercado en cuestio-nes de vestuario para la seguri-dad laboral”

La primera serie fabricada bajoesta alianza se ha denominadoNITROX y se ha presentado enla última edición de Sicur.

Info 5

testo 425:El nuevoanemómetropara integrarla mediciónde caudalEl anemómetro compacto testo425 con sonda térmica y teles-

copio integrado es novedad enel mercado.

El caudal se muestra directa-mente en el visualizador. El áreadel conducto de aire se puedeconfigurar de forma sencilla en elinstrumento. También se visuali-za el valor actual de temperatura.

El cálculo del promedio portiempo y multipunto proporcio-na información acerca de losvalores de caudal, velocidad ytemperatura.

Los valores mínimos y máximostambién se pueden mostrar en elvisualizador. La función Holdpermite fijar los valores actualesde medición en el visualizador.

Info 6

PIROBLOCfactura 6 millonesde euros en 2007PIROBLOC, empresa española lí-der en la fabricación de calderasde fluido térmico de alta cali-dad, alcanza los 6 MIO de eurosde facturación en el ejercicio

2007, lo que supone un 10% decrecimiento en su facturaciónglobal.

De dicha cifra, un 65% corres-ponde a exportación. A este res-pecto, la compañía ha pasadode un total de 2,9 MIO de eurosen 2006 a 3,75 MIO de euros en2007. Es decir, un incremento deun 30% en mercados exteriores.En este sentido, cabe destacar apaíses como México, Francia oRepública Dominicana, donde lacompañía ha realizado la mayor


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Para más información:Teléfono: 917 817 776

e-mail:

El precio incluye IVA, gastos de envío aparte.

Disponible el libro

de los Tratamientos Térmicos,

uno de los libros más esperados

dentro del Sector, por sólo

30 euros

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parte de su cifra de negocios ex-terna.

Para el 2008, PIROBLOC tieneprevisto un crecimiento del10%, con una plantilla de 40 tra-bajadores. También para el pre-sente ejercicio tiene planificadocambiar sus instalaciones a unanave más amplia, donde dis-pondrá de más espacio, tantopara el diseño como para la fa-bricación de sus equipos.

Además de producir calderas deaceite térmico, PIROBLOC ex-tiende sus fabricados a calderasindustriales de vapor, calderasde recuperación de gases, calde-ras de combustibles sólidos eintercambiadores de calor.

La compañía trabaja en todoslos campos donde se necesitecalor, contando con una ampliaexperiencia en el sector alimen-ticio y 1000 referencias en todoel mundo.

PIROBLOC dispone de una confi-guración departamental com-puesta por su propia ingenieríay oficina técnica, dos plantas defabricación, oficina comercial,así como técnicos de montaje ymantenimiento, completandouna plantilla de más de 40 pro-fesionales.

Sus actividades abarcan desde eldiseño de sus propios equipos,hasta la fabricación, instalación ypuesta en marcha, desarrollandoproyectos llaves en mano.

Info 7

Sensoresde presiónLos sensores de presión PSA yPSB que comercializa Eprom es-tán diseñados para medir pre-siones de vacío en atmósferasde gases y fluidos.

Gracias a sus pequeñas dimen-siones de 30 x 30 x 38.5 y 54 x10.2 x 25 mm y al diseño del dis-play de alta resolución puedeninstalarse en aplicaciones dondeel espacio sea reducido, sin quese vea afectada la visibilidad delas indicaciones del display.

Se caracterizan por la opción devarios modos de salida: analógi-cas de 1-5VDC, digitales NPN/PNP,con ajuste de histéresis. El tiem-po de respuesta ajustable, lafunción de puesta a cero y laprotección del circuito incorpo-rada son también aspectos im-portantes de estos equipos.

Además ofrecen la posibilidadde medir la presión en diferen-tes unidades como; bar, Pa,mmHg, mmH2O, etc.

Info 8

VAPOR LLONCHy ASCAMMfirman acuerdoEl Vapor Llonch y la FundaciónPrivada ASCAMM firman unconvenio cuyo objetivo es el defomentar la innovación y latransferencia de conocimientohacia el entorno industrial en elque trabaja la Fundación. Lasdos entidades pretenden, portanto, mejorar la competitivi-dad del sector basándose en lainnovación en los procesos dediseño y fabricación de produc-tos plásticos y metálicos.

Tanto el Vapor Llonch como AS-CAMM plantean este convenioen el marco de sus respectivosplanes estratégicos para fortale-cer las empresas del territorio através del impulso de la socie-dad del conocimiento y la nuevaeconomía. Las dos entidades a-puestan por la investigación y eldesarrollo, las tecnologías de lainformación y la comunicacióny el estímulo de los procesos dereforma estructural. Esto posibi-litará la modernización del mo-delo social y la renovación deltejido productivo mediante lainversión en capital humano yla promoción y las iniciativasemprendedoras.

En concreto, a través de esteconvenio se prevé impulsar acti-vidades conjuntas de formacióny transferencia sobre innovaciónempresarial. En este caso, la vo-luntad es desarrollar diferentesseminarios, jornadas en el ámbi-to de la gestión de la innovacióny el conocimiento. Al mismotiempo se prevé el impulso deacciones de difusión sobre lasventajas y aportaciones de losCentros Tecnológicos en la ges-tión efectiva de la I+D+i, a partirde la experiencia de ASCAMM enel trabajo de este tipo de organi-zaciones. Estas actividades irándirigidas especialmente a em-prendedores, microempresas yPIMES del territorio.

El convenio con la FundaciónASCAMM tendrá un año de vi-gencia, y se podrá prolongar au-tomáticamente.

Info 9


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Wheelabrator Group ha desarrollado unanueva generación de turbinas que au-mentan tanto el rendimiento como la vi-

da útil y facilidad de mantenimiento. Son las turbi-nas TITAN® cuyas principales ventajas son:

1. Un mayor rendimiento en el granallado.2. Aumento de la vida útil de las “Piezas de desgaste”.3. Reducción del mantenimiento.4. Un menor nivel de ruido y desgaste.5. Variantes multi-opcionales.6. Normalización.

Mejora del rendimiento del chorreado

Las turbinas TITAN incrementan la eficiencia me-jorando el área de granallado, disminuyendo elconsumo de materiales, y reduciendo el consumoenergético y el tiempo de inactividad.

A su vez, se mejora la calidad del producto y seconsigue que dicha calidad sea uniforme, se redu-cen los cuellos de botella productivos, se aumentala puntualidad de las entregas y se mejora la satis-facción de los clientes.

Aumento de la vida útil de las “Piezasde desgaste”

Los elementos de la turbina TITAN han mejoradoen gran medida respecto a los anteriores elemen-tos de la turbina de granallado.

Una mejor calidad de los elementos aumentará laduración, mejorará el rendimiento del trabajo du-rante más tiempo, disminuirá el tiempo de mante-nimiento y el tiempo de inactividad de la máquinay, por lo tanto, reducirá sus costes y mejorará aúnmás su eficiencia, aumentando el nivel de satisfac-ción de todos.

Información / Marzo 2008

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La nueva turbina de granallado

gaste y provoca una reducción en el nivel de ruidoque procede de la carcasa, lo que a su vez se traduceen una mejora en las condiciones de trabajo de em-pleados de producción y mantenimiento.

Un éxito tecnológico

Los ingenieros de diseño de Wheelabrator Group hanensayado minuciosamente la nueva turbina TITAN.

Las turbinas están siendo usadas en diferentessectores, en diferentes aplicaciones, patrones degranallado y componentes.

Instaladas en multitud de empresas, desde aeroes-paciales de alta tecnología hasta fundiciones, lasturbinas TITAN son un éxito tecnológico.

Tal vez, la parte más importante del programa deinvestigación y desarrollo fue el minucioso progra-ma de ensayos de todas las demás turbinas exis-tentes en el mercado.

El equipo de I+D en Wheelabrator Group estaba de-cidido a desarrollar la mejor turbina disponible en laactualidad y lo ha conseguido con la turbina TITAN.

Reducción del tiempo de mantenimientoy los costes

Las turbinas TITAN incluyen numerosas caracte-rísticas que facilitan e incrementan la rapidez delmantenimiento.

El “Sistema de cambio rápido” ofrece una accesibi-lidad óptima, y la estandarización de la carcasa degranallado permite una máxima flexibilidad.

El mantenimiento es tan sencillo que no necesitarádisponer de ingenieros de alta cualificación parallevar a cabo las operaciones de mantenimiento yse sentirá todavía más autosuficiente cuando veael paquete de formación y de repuestos.

Una vez más, estas características permitirán aho-rrar tiempo y dinero, lo que se traduce en más be-neficios para las empresas.

Reduce ruido y desgaste

El aumento de espacio existente entre el disco por-tapaletas y la placa de desgaste disminuye el des-

Marzo 2008 / Información

Con aproximadamente 20.000 valoresde medición, concretamente 160 x120 píxels interpolados a 320 x 240

píxels, la cámara termográfica testo 880facilita los diagnósticos más fiables enun claro visualizador de 3.5“ a pantallacompleta, sin limitaciones debido abarras de menús.

El registro incluso de las diferenciasmás pequeñas de temperatura quedagarantizado por el uso de una óptica degermanio de elevada calidad en la que inci-de de forma perfecta la raciación IR.

La electrónica desarrollada especialmente parala óptima utilización del detector y la resolucióntérmica de < .01 °C, es decir, la exactitud relativaentre píxels (NETD), proporciona una imagen de al-ta definición y calidad.

El objetivo estándar de 32° se puede intercambiarpor un teleobjetivo de 12°, lo que permite adaptarla imagen del testo 880 a los diferentes tamaños ydistancias del objeto medido.

Para evitar que la lente se raye o se ensucie, haydisponible un filtro IR también fabricado en ger-manio.

La distancia mínima de enfoque de 10 cm es unaprestación única entre todas las cámaras termo-gráficas.

Además, dispone de una cámara digital integradapara tomar imágenes reales para complementar la


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Vea más con la nueva cámaratermográfica Testo

imagen termográfica y agregar ambas enpantalla y en informes gracias a la fun-ción de doble imagen, lo que facilita mu-cho la interpretación de la documenta-ción.

Otra característica única en el campo dela termografía es la presentación en pan-talla de la humedad superficial mediantela medición de humedad y el cálculo delos parámetros, lo que permite la rápidalocalización de focos con riesgo de apari-ción de moho en tiempo real; para ello só-lo hay que conectar una sonda de hume-dad de las disponibles dentro de la gamaTesto.

El sencillo manejo también contribuye aunos resultados perfectos: funciona-miento con una sola mano mediante en-foque motorizado y joystick de 5 posi-ciones para navegar a través del menú yla galería de imágenes; dos teclas de ac-ceso rápido a las funciones más impor-tantes; gestión de los datos directamen-te en la cámara o en el PC mediante elsoftware incluido, que dispone de posi-bilidades de análisis ampliadas y fun-ción de creación de informes.

El nuevo testo 880 se ofrece en tres versio-nes, cada una con un rango de funcionesy prestaciones adaptado a cada área de a-plicación.

Las cámaras termográficas se utilizan pa-ra la inspección, prevención y manteni-miento. Se usan para controlar la produc-ción, y también para emitir diagnósticostécnicos.

Una cámara termográfica detecta anoma-lías, lo que posibilita la búsqueda de posi-bles fallos y anticipar las medidas correc-tivas.

Se pueden comprobar materiales y com-ponentes sin interferir en el funciona-miento y detectar zonas problemáticasantes de que se produzca un error.

Mientras otros métodos suponen la para-da de la producción o el desmontaje delsistema, con el testo 880 basta con un so-lo vistazo.


Estamos en Monticelli Brusati, un pequeñomunicipio de la zona montañosa de la Fran-ciacorta. Cerca de aquí, se producen algunos

de los vinos italianos más nombrados del mundo,símbolo de la típica capacidad productiva brescia-na. Éste es el espíritu que ha permitido al señor Ro-mano Bettinsoli dar vida a una de las empresasmás acreditadas en la tecnología de la fundición apresión, Tecnopress. Con orgullo y satisfacción nosmuestra su fábrica.

—¿Cómo ha decidido emprender esta carrera?

—RB: Por pasión. Hace 30 años teníamos una em-presa que realizaba tratamientos de acabados paraproductos de fundición a presión. Desde entonceshe tenido un cierto interés por la tecnología de lafundición a presión, hasta el punto que un día mehe hecho una pregunta: ¿por qué no probar e in-vertir directamente en el mundo de la fundición? Yaquí estoy.

—¿Cuándo inició entonces la fábrica en la que nos en-contramos?

—RB: En 1989 adquirimos el terreno, que en aquelentonces era un campo de maíz; una locura, pensé

en su día, pero la vida está echa de momentos enlos cuales no hay tiempo para reflexionar mucho,porque se corre el riesgo de perder el momento. Enmarzo de 1990 comenzamos los trabajos del pri-mer lote y a final de ese agosto el traslado estabarealizado. Después de vacaciones empezamos laproducción sin interrupción.

La fábrica, hoy, tiene una superficie total de 20.000m2, de los cuales 9.500 m2 se hallan cubiertos. Te-nemos aproximadamente 100 dependientes quetrabajan ininterrumpidamente en tres turnos.Tenga presente que, además de la fundición, tene-mos también un área destinada a tratamientos su-perficiales y a elaboraciones mecánicas, así reali-zamos los productos de forma acabada. Además,nos ocupamos directamente del proyecto de diver-sos moldes: en resumidas cuentas, tratamos detrabajar a 360 grados.

—¿Cuáles son sus sectores de venta?

—RB: Cubrimos diversos tipos de productos: Elec-trodomésticos, motores eléctricos, iluminación yaeronáutica cubren alrededor de la mitad de nues-tra producción; la restante está totalmente dedica-da a la automoción. Producimos diferentes compo-nentes directamente para algunas de las másgrandes industrias automovilísticas europeas, si-tuadas también en Alemania. Por tanto, puedecomprender lo importante que es para nosotrosobtener unas piezas cualitativamente elevadas yresponder a las especificaciones requeridas pornuestros clientes.


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Case History: Tecnopress S.p.A.

Fábrica de Tecnopress de Monticelli Brusati.

septiembre de 2005 y desde entonces no ha paradode trabajar.

—¿Sin interrupciones?

—RB: Haciendo un cálculo rápido, pienso que hayaestado parada en total solamente una semana, lojusto para las pequeñas intervenciones de mante-nimiento ordinario. Tratándose de un prototipo yconsiderando que ha estado operativa durante dosaños a tres turnos diarios, puedo confirmar que losproyectistas han desarrollado un buen trabajo.Han sido necesarios solamente unos pequeños a-justes y pequeñas modificaciones que hemos podi-do apreciar en la máquina siguiente.

—¿Por qué habéis comprado otra máquina TF?

—RB: Vistos los óptimos resultados con la primeraexperiencia no había motivo para no hacerlo, co-mo puede confirmarle el señor Valter Zanetti, res-ponsable de la oficina de compras de Tecnopress.

—VZ: Efectivamente el impacto con la TF ha sido

—¿Cómo está formado tu parque de maquinaria?

—RB: Tenemos un grupo de 14 máquinas, todasfabricadas por Italpresse Industrie, con tonelajeque varía de 300 a 1100 toneladas. Efectivamentepodemos considerarnos su cliente de “confian-za”.

—Su firma ha sido la primera en haber comprado unamáquina TF sin rodillera. ¿Qué les ha inducido a se-mejante paso?

—RB: Digamos que ha sido una apuesta. Con Ital-presse Industrie hemos tenido siempre una óptimacolaboración y un diálogo continuo. Sabíamos quetenían este proyecto y nos parecía interesante: e-llos tenían necesidad de probar la máquina sobre elterreno y nosotros de una innovación que pudiesemejorar nuestra productividad.

—¿Qué fuerza de cierre tenía la primera máquina TF?

—RB: La fuerza de cierre desarrollada era equiva-lente a 750 toneladas. La máquina fue instalada en


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La primera TF de la historia Italpresse instalada en 2005 en la fábrica Tecnopress de Monticelli Brusati.

más que positivo. Primero, la ausencia de la rodille-ra permite que la máquina sea más ligera y menosdimensionada, dado que hoy el espacio es un recur-so fundamental, la TF responde bien a esta necesi-dad. Además, gracias al sistema de cierre oleodiná-mico, existen menos problemas de desgaste de loscomponentes mecánicos, tanto que las intervencio-nes de mantenimiento han sido mínimas. Esto setraduce operativamente en una disminución de losparos de máquina: la consecuencia representa unaumento de la productividad y la reducción de loscostes de gestión.

—La duración del ciclo es otro aspecto básico para laproductividad ¿qué habéis observado?

—VZ: Hemos notado rápidamente una reduccióndel tiempo completo de aproximadamente 2-3 se-gundos. Ya se puede imaginar lo que puede signifi-car este valor relacionado a 24 horas de trabajo se-guidas. Es cierto que el cierre de la máquina ya nose obtiene por un solo movimiento (el de la rodille-ra n.d.r.), pero en esta fase la TF resulta ser, en con-junto, más rápida y lineal.

—¿Y por lo que respeta el funcionamiento completo?

—VZ: Pienso que el punto de fuerza de la TF resideen el echo de que permite un cierre del molde másestable y uniforme. Respeto a la nueva máquina de1000 toneladas, de momento estamos utilizando elmismo molde instalado anteriormente en una 1100toneladas con rodillera. Y bien, si anteriormente elmolde tendía a abrirse produciendo cierta cantidadde rebaba, ahora esta rebaba no se forma tampocodespués de numerosos ciclos, especialmente con lapresencia de carros móviles. El motivo es que en elsistema de bielas y bulones se crean inevitablemen-te juegos que con el tiempo, a causa del desgaste,tienden a acentuarse. Para reducir este efecto es ne-cesario realizar periódicamente la regulación delparalelismo entre platos. En el caso de la TF esteproblema no ocurre, dado que los cuatro cilindrosque realizan la fuerza de cierre son gestionados enmodo independiente garantizando la continua ade-cuación de la máquina. En la práctica, la TF se auto-regula continuamente y sigue con continuidad lasdeformaciones del molde.

—Habéis hablado de los cilindros de cierre ¿Os habéisencontrado alguna vez con problemas de estanqueidadu otros?

—VZ: No, no hemos tenido ningún problema y lomismo podemos decir para los encoder que con-trolan su recorrido. No obstante y aunque el am-

biente de la fundición sea bastante severo, todoslos componentes electrónicos instalados estánprotegidos adecuadamente. Parece que la máqui-na, una vez cerrada, sea absolutamente hermética:en la practica, no se mueve.

—¿Podemos por tanto hablar de una máquina “equili-brada”?

—RB: Sin lugar a duda. La consecuencia más rele-vante del nuevo sistema de cierre es que las co-lumnas trabajan de manera uniforme, porque lamáquina garantiza el paralelismo entre platos. Es-ta explicación encuentra su confirmación por laausencia de roturas: dado que sobre las columnasse descargan todas las fuerzas ejercitadas, ellasson la parte mecánica mayormente solicitada. Porexperiencia sabemos bien que se pueden verificarciertos decaimientos, especialmente en correspon-dencia con los filetes. En las columnas de la TF es-to todavía no ha ocurrido, señal de una distribu-ción homogénea de las fuerzas.

—A propósito de los filetes ¿han encontrado proble-mas en lo que respecta a suciedad u otros?

—RB: No, porque en la luz entre platos están ade-cuadamente protegidos por cárters fijados en elplato móvil y en la zona de cierre no se acumulasuciedad u otros agentes que podrían dañarlos.

— En general, ¿podríamos hablar de un mantenimien-to reducido?

—RB: Diría que sí. Para todas nuestras máquinasestá previsto un programa de mantenimiento pre-ventivo, porque es nuestro interés reducir al míni-mo las averías más graves que podrían llevar a unparo de la producción. Nuestro responsable, el se-ñor Eugenio Riccardi, ha notado con la TF la apor-tación de mejoras notables.

—ER: Efectivamente, la ausencia de la rodillera ha-ce que nuestra función sea menos gravosa. Porcuanto respeta al sistema de cierre, la zona de ac-ceso es libre y abierta, de tal manera que facilitanuestra intervención y todas las operaciones quedebemos desarrollar. Además, si una máquina ne-cesita un ensamblaje simple, no siempre puededecirse lo mismo de la operación inversa de des-montaje: por el contrario, en este caso, puedo con-firmarle que estamos satisfechos de la racionali-dad de cómo han sido proyectados los diversosgrupos de la máquina TF.

—RB: Efectivamente, respecto a otras soluciones, I-


18

talpresse Industrie, quizás es la firma que ha con-seguido realizar el proyecto más simple y sin pér-dida de funcionalidad de la máquina.

Al contrario, siempre las cosas más simples son lasque funcionan mejor.

—¿Así que para el personal no ha sido complicado a-daptarse al nuevo sistema?

—RB: Dejando a parte el hecho de que nuestros o-perarios son todos profesionalmente cualificados,el principio de funcionamiento de la máquina sinrodillera es simple y los controles para su gestiónfacilitan su utilización.

—En definitiva, señor Bettinsoli, ¿se siente satisfechode la inversión realizada?

—RB: Sí. He apostado por este proyecto y hasta a-hora he tenido la razón. Sólo el tiempo podrádesmentirme, aunque tengo serias dudas al res-pecto.


El pasado 24 de Enero tuvo lugar en el Centrode Fundición AZTERLAN la sesión técnica“Últimos desarrollos y aplicaciones en ADI”,

actividad dirigida exclusivamente a los socios delInstituto de Fundición TABIRA, que contó con la a-sistencia y participación de 26 profesionales y téc-nicos de la industria pertenecientes a 14 empresas.

Desde el Instituto de Fundición TABIRA considera-mos oportuno aprovechar la visita de los responsa-bles y técnicos de la empresa ADI Treatments Ltd.(líder europeo en tratamientos ADI ubicado en elReino Unido), para organizar una sesión de trabajoque nos permitió visualizar la evolución de estosmateriales, tanto desde el punto de vista de las tec-nologías de tratamiento, como de las nuevas apli-caciones y perspectivas de futuro.

El Sr. Julián Izaga (Director de Tecnología de Azter-lan) realizó una brillante exposición acerca de lascaracterísticas de los materiales ADI y las distintascalidades normalizadas.

Las propiedades de estos materiales vienen defini-das por el tipo de ausferrita y la proporción baini-ta/austenita, en las que la temperatura de transfor-mación isotérmica juega un papel fundamental.

La presentación del Sr. Simon Day (Director Geren-te de la empresa ADI Treatments Ltd.) estuvo cen-trada en la tecnología del tratamiento térmico,dando a conocer las características y los paráme-tros clave del proceso, así como las capacidades detratamiento de sus instalaciones. En la actualidadcuentan con el mayor horno de tratamiento de pie-


20

Sesión Técnica:“Últimos desarrollosy aplicaciones en ADI”PPoorr IInnssttiittuuttoo ddee FFuunnddiicciióónn TTAABBIIRRAA

Sr. Julián Izaga. Azterlan.

Desde el Instituto de Fundición TABIRA seguire-mos potenciando este tipo de sesiones de trabajo,con el principal objetivo de compartir y desarrollarel conocimiento y la tecnología en nuestra indus-tria fundición.

zas ADI del mundo, pudiendo tratar componentesfundidos de hasta 6.000 kg.

El Sr. Arron Rimmer (Director Técnico de la empresaADI Treatments Ltd.) centró su intervención en dara conocer las características avanzadas de los mate-riales ADI y su comparación con otros materiales (a-luminio, acero, …), presentando a continuación unaserie de ejemplos y desarrollos concretos de piezasADI para la industria de automoción, vehículos in-dustriales, construcción y minería, sector agrícola,ferrocarril, sector eólico, … etc.

Tanto los contenidos técnicos, como la visión prác-tica e industrial en aplicaciones y desarrollos depiezas, resultaron de gran interés para el conjuntode los asistentes.


Sr. Julián Izaga. Azterlan.

Mr. Arron Rimmer. ADI Treatments Ltd. (U.K.).

Medir la temperatura del metal fundido es unproceso lento y discontinuo. El uso de ter-mopares puede ser caro y peligroso.

El nuevo Meltmaster es rápido y preciso,fácil de utilizar y sin contacto con elmetal líquido.

El nuevo termómetro portátil sincontacto Meltmaster de Land Ins-truments International ha sido di-señado para su uso exclusivo enfundiciones. Su uso reduce significa-tivamente el uso de termopares y ca-ñas de inmersión.

El termómetro ‘Meltmaster’ utiliza un modode medida avanzado y procesamiento de rechazode ruido que implica la medida de temperatura real delmetal líquido. Se pueden mostrar 4 medidas simultánea-mente, pico, promedio, continuo y Meltmaster.

De manera segura y fiable mide la temperatura del metalfundido en hornos de fusión o durante el volcado sin inte-rrumpir el proceso. Puede ayudar a reducir costes de ope-ratividad mientras se mejora la calidad del la fundición.

La utilización del Meltmaster no puede ser más fácil, senecesita únicamente una mano para su funcionamiento.Visualizar el metal líquido a través del visor, pulsar elgatillo y la medida está ahí en 30ms. Puede transferirsea un sistema de adquisición de datos, conectado víaBluetooth o RS232.

El Meltmaster está diseñado para ambientes de fundi-ciones, es robusto y resistente el calor, funciona conbatería y dispone de varios accesorios opcionales.


22

Medida de temperaturapor infrarrojos


23

El avance espectacular de la industria sidero-metalúrgica y de materiales en las últimasdécadas ha estado de alguna forma determi-

nado por la “revolución silenciosa” de los productosutilizados en el diseño y la construcción de los re-vestimientos que contactan con fluidos corrosivos.Esta obra responde a la demanda de libros de textoen lengua española sobre ciencia y tecnología demateriales estructurales no metálicos (refractarios,cerámicos y vidrios), en cuyo conocimiento integralos avances obtenidos en los materiales metálicos.

Para ello, se pueden diferenciar dos partes funda-mentales. En la primera se revisan las característi-cas del enlace, la estructura y las propiedades delos materiales, y en la segunda se proyectan sus a-plicaciones más notables. Además, la inclusión de126 ejercicios ayudará a los lectores a aplicar el sa-ber científico en la solución de problemas tecnoló-

gicos, un enfoque pocohabitual para el desa-rrollo de estos conoci-mientos.

Luis F. Verdeja y JoséP. Sancho son catedrá-ticos del área de Cien-cia de los Materiales eIngeniería Metalúrgicaen la ETSI de Minas dela Universidad de O-viedo, y Antonio Ba-llester es catedráticodel mismo área de laUCM.

Índice:

Prólogo.

FACTORES DE CONVERSIÓN DE UNIDADES.

1. REFRACTARIOS Y CERÁMICOS.

1.1. Introducción1.2. Criterios de clasificación1.3. Compuestos cerámicos en la Ciencia de

Materiales.Bibliografía.

2. CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES.

2.1. Introducción.2.2. Enlace químico y estructura.2.3. Tamaño de grano.

Bibliografía.

3. TRANSFORMACIONES EN ESTADO SÓLIDO.

3.1. Introducción.3.2. Transformaciones difusionales y por des-

plazamiento.3.3. Tenacidad en refractarios y cerámicos.

Bibliografía.

4. MECANISMOS DE AGLOMERACIÓN.

4.1. Introducción.4.2. Aglomeración hidráulica, orgánica y quí-

mica.4.3. Sinterización cerámica.

Bibliografía.

Libro “Materiales refractariosy cerámicos”PPoorr LLuuiiss FF.. VVeerrddeejjaa,, JJoosséé PP.. SSaanncchhoo yy AAnnttoonniioo BBaalllleesstteerr

5. PROPIEDADES QUÍMICO-FÍSICAS.

5.1. Introducción.5.2. Propiedades químicas.5.3. Densidad.5.4. Porosidad y permeabilidad.5.5. Dilatación lineal.5.6. Calor específico.5.7. Conductividad térmica.

Bibliografía.

6. PROPIEDADES MECÁNICAS.

6.1. Introducción.6.2. Constantes elásticas.6.3. Refractariedad.6.4. Ensayos de resistencia mecánica.

6.4.1. Resistencia mecánica en frío.6.4.2. Ensayo de tenacidad a la fractura.6.4.3. Resistencia mecánica en caliente.

6.5. Resistencia al choque térmico.Bibliografía.

7. CRITERIOS PARA EL DISENO CON MATERIALESCERÁMICOS.

7.1. Introducción.7.2. Paradoja del límite elástico.7.3. Criterios de resistencia en frío y caliente.7.4. Modelos de comportamiento viscoelástico

de materiales.Bibliografía.

8. CORROSIÓN DE REFRACTARIOS Y CERÁMICOS.

8.1. Introducción.8.2. Aspectos termodinámicos.8.3. Cinética de corrosión.8.4. Mecanismos de corrosión. Modelo de des-

gaste nodal.Bibliografía.

9. MATERIALES DEL SISTEMA SÍLICE-ALÚMINA.

9.1. Introducción.9.2. Refractarios de sílice.

9.2.1. Propiedades y aplicaciones.9.3. Es estado vítreo.

9.3.1. Vidrios de sílice.9.4. Refractarios sílico-aluminosos.

9.4.1. Propiedades y aplicaciones.9.4.2. Reología de las arcillas.9.4.3. Sialones.

9.5. Refractarios aluminosos y de corindón.9.5.1. Propiedes y aplicaciones.

Bibliografía.

10. MATERIALES BÁSICOS.

10.1. Introducción.10.2. Refractarios de magnesita.

10.2.1. Propiedades y aplicaciones.10.3. Refractarios de dolomía.

10.3.1. Propiedades y aplicaciones.Bibliografía.

11. ESPINELAS.

11.1. Introducción.11.2. Propiedades y aplicaciones.

Bibliografía.

12. MATERIALES CARBONOSOS.

12.1. Introducción.12.2. Materiales de carbono-grafito. Propieda-

des y aplicaciones.12.3. Materiales de carbono-diamante. Pro-

piedades y aplicaciones.12.4. Materiales compuestos de matriz cerá-

mica.12.5. Nanomateriales.

Bibliografía.

13. MATERIALES BASE SILICIO.

13.1. Introducción.13.2. Materiales de carburo de silicio. Propie-

dades y aplicaciones.13.3. Materiales de nitruro de silicio. Propie-

dades y aplicaciones.13.4. Estadística de Weibull.

Bibliografía.

14. MATERIALES BASE CIRCONIO.

14.1. Introducción.14.2. Materiales de silicato de circonio. Pro-

piedades y aplicaciones.14.3. Materiales de óxido de circonio. Propie-

dades y aplicaciones.14.4. Biomateriales.14.5. Barreras térmicas.

Bibliografía.

ÍNDICE DE MATERIAS.


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Kromschroeder presentó en la última ediciónde la Thermprocess en Dusseldorf, su nuevagama de válvulas electromagnéticas en for-

mato XL (desde DN65 hasta DN125), que se suman alas ya existentes valVario convencionales, con unosdiámetros de conexión que van desde DN10 a DN65.

Al igual que sus versiones mas pequeñas, esta tecno-logía de válvulas apta para Gas Natural, GLP y Biogas,disponen de la funcionalidad y versatilidad gracias ala posibilidad de montar sobre estos elementos, com-

ponentes de seguridad y controldel estilo de presostatos, controlesde estanqueidad, válvulas electro-magnéticas de Bypass de diferen-tes diámetros, manómetros, to-mas de presión, … lo que suponeuna reducción de forma sustan-cial en el tamaño de las instalacio-nes, así como de los tiempos dediseño y montaje, lo que se tradu-ce en un ahorro en los costes.

Estos elementos, incorporan unaserie de funcionalidades por defecto en todas susversiones como son el ajuste de caudal, un indicadorluminoso LED de color azul que indica presencia detensión eléctrica y una presión máxima de 500 mbar.

La novedad en este nuevo gran tamaño, es la posi-bilidad de disponer en un solo bloque de dos elec-troválvulas (rápida-rápida, rápida-lenta, lenta-rá-pida o lenta-lenta) que se traduce en un ahorro deespacio y una compacidad aún mayor.

El diseño del doble asiento de esta familia de vál-vulas, permite reducir la pérdida de carga que el e-lemento introduce en la línea a casi la mitad, faci-litando la toma de decisión del diámetro nóminal oincluso reduciéndolo.

Esta familia de válvulas de Clase A dispone, tam-bién, de la opción de poder incorporar un controlde posición con contactos normalmente abierto ynormalmente cerrado, que a su vez es indicador vi-sual de apertura de la misma.

Válvulas electromagnéticasde larga duración en formato XLPPoorr DDaavviidd AAgguussttíí MMoonnttiinnss

La denominada “agua libre” de las arenas demoldeo en verde, tiene una mayor velocidad yuna menor temperatura de evaporación que el

resto del agua contenida en la arena de moldeo (a-gua rígida), y como consecuencia de ello, además deotros factores tales como: Índice de finura AFS/GFNde la arena, compactación del molde, velocidad ytemperatura del metal durante la colada, salidas degases tanto en los moldes como en los machos, etc.puede favorecer la aparición de penetraciones metá-licas debidas a explosiones en los moldes, sopladu-ras, mal acabado superficial y defectos superficialestipo expansión.

Aquí se da una definición de este “agua libre” y unposible método para determinar si una arena demoldeo en verde la contiene y cuantificar la misma.

Para una dada composición de la arena de moldeo,independientemente del tipo o porcentaje de ben-tonita, con mezclas fuertemente mezcladas/mala-xadas, la presencia de agua en exceso de la que esnecesaria para establecer el punto de mínima den-sidad a granel tamizada (60% de Compactabilidad),es la denominada “agua libre”.

Este tipo de agua anteriormente mencionada, es laque fundamentalmente está contenida en las de-nominadas “esponjas de humedad”, constituidasprincipalmente por la bentonita “quemada” ade-más del producto carbonoso “coquizado”.

Alguna cantidad de agua libre1 (se dice que hastaun 0,2%), es adecuado porque ello ayuda a mante-ner la humedad en la arena de moldeo, y también

a reducir las caídas de compactabilidad debido alas pérdidas de humedad.

No obstante, ni en la literatura técnica arriba mencio-nada, ni en otras informaciones tales como en “Mold& Core Test Handbook 3 rd Editión AFS (2001) u otrasRecomendaciones de ensayos de Arena de Moldeo enVerde, conocidos por el autor, se indica algún métodode ensayo a emplear para la determinación de estecontenido, y es por lo que se propone un posible mé-todo, para poder ser aplicado en los Laboratorios deEnsayos de las arenas de Moldeo en Verde.

Este exceso de agua que supone el “agua libre”, sepuede observar o no al “tacto” o con una determi-nación de la Compactabilidad.

Las arenas de moldeo en verde con: Bajas Eficien-cias de procesado, alta cantidad de arcilla AFS y al-tas temperaturas, pueden parecer que están “secas”o incluso en su “punto adecuado” de Compactabili-dad, a pesar del hecho de que la arena de moldeo,pueda realmente contener un exceso del agua nece-saria para la bentonita y aditivos.

Esto es debido a que las arenas con las característicasarriba indicadas, contienen gran parte del agua libreen las denominadas “esponjas de humedad” y si estaarena es sometida a un intenso mezclado/malaxado,este agua es introducida entre las láminas de bento-nita haciendo así que la real relación agua/bentonitaaumente (lo cual significa un aumento del porcentajede Compactabilidad) y esto hace que se reduzca o in-cluso se elimine el agua libre contenida en las “es-ponjas de humedad”.


26

El “agua libre” contenidaen las arenas de moldeo en verdePPoorr JJoosséé EExxppóóssiittoo.. EExx DDiirreeccttoorr TTééccnniiccoo jjuubbiillaaddoo ddee LLaavviioossaa--PPrroommaassaa

1) Si no varía el % de Compactabilidad y se redu-ce el valor del % Humedad por 10, esto signifi-ca que:

a) Disminuye el % de Aglutinante Disponible, enespecial el % de Bentonita por Azul de Metile-no.

Y/o

b) Se ha aumentado el % de la Eficiencia deprocesado (mayor % de Aglutinante Trabaja-do).

Y/o

c) Se ha reducido la temperatura de la arena demoldeo.

Si aumenta el % de Compactabilidad, pero se man-tiene el valor del % de Humedad por 10, esto es de-bido también a lo arriba indicado.

2) Si no varía el % de Compactabilidad y se aumen-ta el valor del % de Humedad por 10, esto signifi-ca que:

a) Un aumento del % de Aglutinante Disponible,en especial el % de Bentonita por Azul de Me-tileno.

Y/o

b) Se ha reducido el % de Eficiencia de procesa-do (menor % de Aglutinante Trabajado).

Y/o

c) Se ha aumentado la temperatura de la arenade moldeo.

Si disminuye el % de Compactabilidad, pero semantiene el valor del % de Humedad por 10, estoes debido también a lo arriba indicado.

En las fundiciones USA3, en líneas generales y parael moldeo a alta presión, se indica que el valor del %de Humedad por 10, debe ser inferior al % de Com-pactabilidad. Esto normalmente se consigue con uncontenido en Aglutinante Disponible del 7 al 8%, u-na Eficiencia de procesado > al 65% y una tempera-tura de la arena de moldeo < a 49 ºC.

Este método de control es especialmente útil paraser aplicado, con los datos obtenidos en los contro-les automáticos “on-line” de la arena de moldeo,ya que los mismos son obtenidos de forma inme-diata.

Para la obtención de arenas de moldeo en verde,con poca o una adecuada cantidad de “agua libre”se debe poner atención a lo siguiente:

1. Las arenas de moldeo con bajas Eficiencias deprocesado, hacen que el sistema de arenas demoldeo pueda estar empleando un exceso de a-gua para alcanzar el porcentaje de Compactabi-lidad deseado.

En opinión del autor, las arenas de moldeo de-berían contener un máximo del 40% de Agluti-nante Latente, o lo que es lo mismo del 60% deEficiencia de procesado.

Afortunadamente, en la actualidad, en los sis-temas de preparación de arenas de moldeo enverde en las mismas, el contenido en Agluti-nante Latente típicamente es < al 35% o lo quees lo mismo > al 65% de Eficiencia de Procesado.

Al efecto remitimos al lector al artículo2 apare-cido en Fundipress.

2. Alto contenido en arcilla AFS, y en especial dela cantidad de finos inertes que actúan como“esponjas de humedad” que absorben agua.

El contenido en finos inertes recomendado parael moldeo a media y baja presión (< 7.- Kgr/cm2)puede ser del 3 al 6%, y para el moldeo a altapresión (> 7.- Kgr/cm2) del 2 al 5%.

3. Altas temperaturas en las arenas de moldeo. I-dealmente esta temperatura debería ser < 40 ºCy no superior a > 49 ºC.

En cuanto que las condiciones de la arena demoldeo sean estables, el porcentaje del aguanecesario no cambia, pero variaciones en losparámetros arriba indicados pueden originarun cambio en el nivel de Humedad, para unadada Compactabilidad.

Los resultados de los ensayos de Compactabili-dad y Humedad3, se combinan para formar unode los mejores indicadores de la regularidad dela arena de moldeo en verde, especialmente pa-ra su empleo en el moldeo a alta presión.

Un método fácil para el seguimiento de este in-dicador, es el relacionar el % de Compactabili-dad y el % de Humedad sobre una misma gráfi-ca, multiplicando el % de Humedad por 10. Si elsistema está bajo control, ambos valores forma-rán líneas que deberían ser lo más paralelas po-sibles entre sí.

Si se producen desviaciones en las relaciones/grá-ficas en ambos valores:


27

PROPUESTA DE UN MÉTODOPARA LA DETERMINACIÓNDEL “AGUA LIBRE” EN LA ARENADE MOLDEO EN VERDE

Este método propuesto aquí consiste en realizar unextra mezclado/malaxado sobre la arena de mol-deo.

En el caso de emplear el mezclador/malaxador derulos verticales de la firma GF/DISA, se puede pesaruna cantidad de 4 kg (siempre la misma cantidad).Después de cada tiempo de mezclado/malaxado, setoma una muestra de la arena, para determinar el %de Humedad y % de Compactabilidad. Una vez reali-zado el ensayo de Compactabilidad, la arena emple-ada será incorporada al mezclador/malaxador. La a-rena empleada para la determinación del % deHumedad, será desechada y no incorporada al mez-clador/malaxador.

En el caso del empleo del mezclador/malaxador deturbinas de alta intensidad, la filosofía del ensayo esla misma que con el empleo del tipo de rulos vertica-les, aún cuando los tiempos de mezclado/malaxadoserán menores que los empleados para los del tipode rulos verticales. Los tiempos de mezclado/mala-xado indicados a continuación, son para los del tipode rulos verticales.

BIBLIOGRAFÍA

1. K.C. Pickrell, G.F. Sergent, M. Wolfe and M.D. Wrobel “Tips forAuditing your Green Sand System”. Modern Casting Vol. 89(1999).

2. J. Expósito “ Influencia de la eficiencia del procesado de la arenade moldeo en verde en el desarrollo de su poder aglutinante yhumedad”. Fundipress, nº 2, Diciembre 2007, páginas 37-44.

3. “Back to the Basic: A Green Sand Primer”. Library Book AFS 1994.


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Recordando que “la presencia de agua en exceso dela que es necesaria para obtener el punto de mínimadensidad a granel tamizada (60% de Compactabili-dad) en una arena de moldeo sometida a un extramezclado/malaxado, es la denominada “agua libre”,en este ejemplo es de:

3,50 – 3,15 = 0,35 %

En este ejemplo y puesto que no se obtiene un % deCompactabilidad del 60%, esto supone indicar queesta arena de moldeo no contiene “agua libre”:

Figura 1. Defecto típico de penetración metálica en fundición la-minar debida a explosión en los moldes.

Figura 2. Otros defectos típicos de sopladuras y penetraciónmetálica por explosión en los moldes.


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Inmersa en el fascinante paisaje de las zonasmontañosas que dominan el lago d’Iseo, PFB esuna de las fundiciones más activas de la pro-

vincia de Brescia. “Pensar que en 1979 estábamosalojados en un pequeño garaje, dotados solamentede una máquina Italpresse de 170 toneladas”, nosconfía con modestia el señor Gerardo Bettinsoli,copropietario junto a dos hermanos y actual res-ponsable de producción.

Ha sido el fuerte espíritu emprendedor que ha per-mitido a esta familia desarrollar, con los años, unaempresa especializada en la tecnología de la fundi-ción a presión.

—¿Cuáles son las dimensiones actuales de su fábrica?

—Gerardo Bettinsoli: A día de hoy, contamos con u-na superficie en la fábrica principal de 6500 m2,con un anexo de 900 m2. Tenemos aproximada-mente 90 empleados que trabajan en tres turnosdiarios ininterrumpidamente, distribuidos tam-bién en las zonas de desbarbado y granallado. Portanto la productividad representa para nosotros u-no de los aspectos más importantes.

—¿Cuántas máquinas tienen en producción?

—GB: Tenemos 11 máquinas, todas Italpresse, condimensiones variables desde 300 hasta 1.250 tone-ladas. Esta última, de la serie TF sin rodillera, hallegado hace unos meses y ha empezado ensegui-da a darnos satisfacciones.

—¿Cuál ha sido el impacto inicial, si así puede ser de-finido, con la máquina?

—GB: Para ser sincero, al momento de la entrega,con el nuevo sistema de cierre, había una ciertadesconfianza. Esto puede ser considerado normal,como sucede con todas las cosas que no se cono-cen. Una vez que hemos comenzado a utilizarlapara la producción, hemos comprobado cuál era supotencialidad.

—¿En el sentido de qué habéis encontrado aspectosfuncionales positivos?

—GB: Diría que sí. Una vez realizada la instalacióny explicados los principios generales de funciona-miento, nos hemos dado cuenta rápidamente de lofácil y sencilla que era su utilización.

—¿Desde qué punto de vista?

—GB: Sobretodo por la ausencia del plato de reac-

Fundición PFB

La entrada de la fábrica de PFB, en Gombio di Polaveno.


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en el caso de que la misma haya cambiado. Ade-más, hemos notado una drástica reducción de larebaba, como si el molde permaneciese más cerra-do respecto al sistema con rodillera.

Está claro que ambas topologías de máquina, latradicional SC y la TF sin rodillera, funcionan enmodo adecuado; pero, la TF presenta una serie deventajas, por ejemplo el aumento de luz entre pla-tos a máquina abierta, lo cual simplifica la fase demontaje de moldes. Factor importante, sobretodopara los que tienen más series productivas, los queutilizan cada vez moldes diferentes, saber que dis-pones de una máquina que facilita la sustitucióndel molde, y que se adapta mejor respecto al para-lelismo entre platos, es sin duda confortable.

—¿Así que pasar de un sistema a otro no ha sido com-plicado?

—GB: No, por lo contrario, parece que nos ha simpli-ficado las cosas. Considerando además, el hecho, deque estamos frente a una máquina completamentenueva, nos esperábamos encontrar una serie deproblemas sobretodo en términos de fiabilidad y re-petitividad. Esto no ha ocurrido, y confirma el buentrabajo desarrollado por Italpresse. Podemos por lotanto, considerarnos ampliamente satisfechos ynuestro responsable de mantenimiento, el señorLuciano Zini, se lo puede confirmar.

—Luciano Zini: Efectivamente, la máquina TF du-rante estos primeros meses de producción no hatenido necesidad de mantenimiento. Basado en laexperiencia, solamente por el hecho de no tener elplato de reacción, simplifica cualquier interven-ción de mantenimiento; bien en cantidad, dada laausencia de órganos mecánicos, como en comple-jidad gracias a la zona de acceso que es más fácilde alcanzar. La zona posterior de la máquina es, dehecho, muy amplia y en cierto sentido “limpia”: e-xisten pocas tuberías y cables, los cuales complica-rían la intervención. El espacio es aprovechadoverdaderamente de modo óptimo. Uno de los pro-blemas principales para las máquinas de fundicióna presión es la usura de los componentes de la ro-dillera, como los casquillos y los bulones: cuandoes necesaria la sustitución, a veces, es necesariodesmontar todo el grupo, con todas las dificultadesque usted ya se puede imaginar. Esto se traduce enparos prolongados de máquina, que representanuna pérdida de capacidad productiva.

—Algunos expertos del sector han revelado dudas res-pecto a los cilindros de cierre, su estanqueidad y el po-

ción. Además de reducir las masas, elimina la ne-cesidad del desplazamiento para la regulación dela altura de moldes. No obstante, la experiencianos dice que ésta es una operación que necesita u-nos tiempos bastantes largos que no son compati-bles con nuestras necesidades de producción. Conla TF el procedimiento es notablemente simplifica-do, dado que la cuota del recorrido del plato móviles revelada automáticamente por la máquina du-rante la fase inicial de set-up.

—¿Y en fase de ejercicio?

—GB: La regulación es igual de simple, dado que nose debe hacer otra cosa que repetir el mismo pro-cedimiento. La adecuación de la máquina para re-cuperar la dilatación térmica del molde es inme-diata y notablemente simplificada, con un tiempode intervención reducido. Lo que hemos podido a-preciar, es que el sistema hidráulico de cierre per-mite recuperar posibles problemas de paralelismoentre platos: dado que los cuatro cilindros utiliza-dos para realizar la fuerza de cierre sobre las co-lumnas son gestionados de modo independiente,la máquina está en condiciones para adecuarse ala condición operativa en la cual se encuentra, aún

La TF 1250 instalada en la zona de moldeo de PFB. Fácil de i-dentificar entre las numerosas máquinas con rodillera.

sicionamiento de los amarres ¿qué nos puede decir alrespecto?

—LZ: Sobre esto, puedo decirle que no hemos teni-do nunca problemas. Los valores de la presión in-terna durante la fase de inyección permanecenconstantes en cada uno de los cuatro cilindros yson regulares en cada ciclo. Los problemas de trafi-lamiento del aceite a los que se refiere, no han sidocomprobados y respecto a la fiabilidad garantizadapor el sistema de válvulas de comando, descarga yretención, podemos decir que ha sido adecuada-mente proyectada. Lo mismo podemos decir del a-marre: se posiciona siempre en modo correcto, ci-clo tras ciclo, gracias al control dedicado obtenidocon los encoder lineales instalados para su gestión.

—¿No piensa que este sistema de encoder sea en ciertomodo ”delicado” en un ambiente como el de la fundi-ción?

—LZ: No creo, dado que la calidad de los instru-mentos utilizados es óptima, bien para lo que res-pecta la transmisión y la gestión de la señal, bienpor su robustez, ellos están situados en la máquinaen puntos adecuados, lejos de la zona de trabajo.Por lo tanto están bien protegidos. Todo el sistemade cierre es absolutamente fiable y no nos ha dado

ningún problema: es incluso ventajoso, para lasencillez del principio de funcionamiento básico.

—Desde el punto de vista del tiempo de ciclo ¿qué hanobservado?

—LZ: Estamos produciendo una pieza destinada almercado del automóvil de 3 Kg. de peso y con cin-co movimientos radiales. El tiempo de ciclo que es-tamos obteniendo con la TF de 1250 toneladas esde aproximadamente 47 segundos, lo que significauna producción horaria de 76 piezas; un dato ópti-mo, considerada la talla de la máquina. Si pensa-mos que este valor oscila constantemente entre 75y 79 piezas/hora, puede leerse aún mas positiva-mente.

—¿Se encuentran satisfechos de la inversión realizada?

—Gerardo Bettinsoli: decididamente sí, y estamosseguros que el futuro nos dará la razón.

Los señores Gerardo Bettinsoli y Luciano Zini.


31

FRESAS DE METAL DURO

Con las fresas de metal duro PFERD se mecanizanpor levantamiento de viruta materiales de cual-quier dureza, ello gracias a la óptima forma deldentado, al número de dientes, al ángulo de ata-que, al ángulo de salida de virutas y a la exacta ro-tación.

Su gran capacidad de arranque de viruta en todasu vida útil así como el hecho de que sean reafila-bles, garantiza unos excelentes resultados de tra-bajo en el mínimo tiempo, reduciendo con ello sig-nificativamente los costes.

PFERD dispone de fresas de todas las formas, entreotras: cilíndricas, llama, cilíndricas redondas, ár-bol, obús, esférica, cónica puntada, cónica redonday gota.

Entre la gran cantidad de materiales y aplicacionescon herramientas manual o en robots de estas fre-sas de metal duro, PFERD destaca su uso:

• Sobre materiales templados resistentes, acerosforjados y fundición de acero para soldaduras demateriales muy tenaces, cordones de soldadura,desbarbardo, biselado, cantos y eliminación desegundas rebabas.


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Noticias PFERD

Para facilitar una óptima elección de herramientasabrasivas, agruparemos estos discos de corte, des-baste, limas, fresas, muelas, herramientas de afina-do y pulido dentro de los siguientes procesos detrabajo:

• Corte.

• Apertura y ampliación de orificios.

• Desbaste y afinado.

• Canteado.

• Desbaste de cordones de soldadura.

• Estructurado de superficies.

PFERD además ofrece asesoramiento técnico sincompromiso por parte de nuestros asesores técni-co-comerciales. De esta manera toda su experien-cia en herramientas para la construcción de conte-nedores y calderas está a su disposición.

Prácticamente todos los contenedores y calderasde acero (por ejemplo contenedores de presión yde almacenaje) pueden ser trabajados con estasherramientas.

Para la construcción de contenedores y calderas deINOX (por ejemplo contenedores de alimentación yde la industria química) le ofrece las herramientasóptimas sin aditivos oxidantes de hierro, azufre ocloro.

Para los contenedores y calderas de aluminio (porejemplo los de transporte) dispone de los discos decorte y desbaste más específicos y adecuados.

Ejemplos de contenedores y calderas de acero, I-NOX, y metales no férricos:

• Tanques.

• Contenedores de transporte.

• Sobre materiales férricos y no férricos para revo-car y para trabajar cordones de soldadura de to-do tipo.

• Sobre materiales muy duros y tenaces, aceros i-noxidables resistentes y fundición de acero alea-do para cantos y superficies, soldaduras resis-tentes y trabajos de matricería.

• Sobre diferentes aceros; tenaces, forjados, fundi-ción de acero, soldadura, cordones de soldadura,para desbarbar, biselar y cantos.

• Sobre aleaciones untuosas de aluminio, metalesblandos y termoplásticos, para desbarbar, revo-car y fundición de aluminio.

• Sobre aleaciones de metal ligero, aleaciones demetales no férricos, aceros blandos inoxidables yplásticos.

• Sobre aluminios y otros metales no férricos paraarranque de virutas.

Es importante constatar además que la exacta ro-tación de estas fresas:

• Protege la salud del operario durante el procesode trabajo.

• Reduce el desgaste de la máquina motriz.

• Permite un trabajo sin vibraciones.

• Evita las marcas por vibraciones.

CONTENEDORES Y CALDERERÍAS

Los procesos de trabajo en la construcción y mante-nimiento de contenedores y calderas son muy nu-merosos. PFERD le ofrece un amplio programa deherramientas que cubre desde el corte hasta el es-tructurado o igualado de superficies que puedenser utilizadas en diferentes sectores, siendo losmás significativos:

• Industria química.

• Construcción de contenedores y calderería.

• Acerías.

• Fundiciones.

• Construcción de herramientas y matricería.

• Construcción de tuberías.

• Astilleros.

• Automoción.

• Talleres mecánicos.

• Aeronáutica, construcción y reparación de turbi-nas de gas.

• Construcción de máquinas.


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• Contenedores de conservación.

• Contenedores genéricos.

• Cajas de distribución.

• Mezcladoras.

• Itercambiadores de calor.

• Separadores.

Por ejemplo en el trabajo sobre INOX hay que teneren cuenta:

• Separar correctamente desde su recepción ace-ros normales e INOX.

• Separar cuidadosamente las herramientas parael trabajo sobre aceros normales e INOX. Para e-llo las herramientas para INOX están perfecta-mente identificadas.

• Elegir herramientas adecuadas a las exigenciasextras del INOX.

• Evitar contacto directo entre acero normal e I-NOX. Utilizar separadores de plástico entre par-tes roscadas.

• Elegir la superficie de trabajo de INOX o aluminio.

• Tener en cuenta la mala conducción de calor delINOX así como a un posible recalentamiento dela pieza a trabajar para evitar la posibilidad decorrosión.

Tanto en los talleres como en la construcción escreciente la demanda de contenedores y calderas.

Los complicados montajes, mantenimientos y re-paraciones requieren un Know-how y una ampliaexperiencia. Por ello además del cumplimiento delas normas y del conocimiento de los materiales atrabajar, lo más importante para garantizar la bue-na construcción de un contenedor o caldera es ele-gir la herramienta más adecuada.

PFERD ofrece un amplio programa de herramientasde calidad que cubren todos estos requerimientos.

ESCUELA DE ABRASIVOS PFERD

La “Escuela de abrasivos de PFERD-Rüggeberg, S.A.”,fruto de sus más de 40 años de historia en el com-plejo mundo de los abrasivos, lleva en el mercadocerca de un año con gran éxito.

Se configuró como una completa publicación com-puesta por fascículos coleccionables que de mane-ra periódica y sin coste alguno se va mandando alos clientes y consumidores que se han ido suscri-biendo a la misma.

Además se puede acceder a la misma a través de lapágina web de PFERD donde además de podersedescargar los distintos fascículos, cualquiera sepuede suscribir a la misma para recibir los nuevosejemplares de la colección. Naturalmente cual-quier solicitud recibida en la empresa es atendidacon la máxima diligencia.

Ha sido una iniciativa pionera en su campo que hatenido y tiene como objetivo aportar toda la forma-


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ción e información necesaria para poder dominarel mundo de las herramientas abrasivas y sus di-versas aplicaciones.

Cada ficha del coleccionable aborda con absolutaprofesionalidad un aspecto del mundo de los abra-sivos.

• Información de interés sobre los diferentes proce-sos de trabajo tales como corte, desbaste, lijado,pulido espejo, limpieza, etc. en función de la for-ma y tamaño de la superficie de trabajo: superfi-cie plana, tubos, ángulos, cantos, agujeros, etc.

• Información sobre las herramientas más adecua-das según el trabajo, tamaño y forma de la pieza.

• Utilización correcta de las diferentes herramien-tas abrasivas.

• Trabajo sobre materiales específicos (inox, alu-minio, plásticos, piedra, etc.).

• Información sobre cortes, granulometría, aglo-merantes, etc.

• Velocidades de corte y r.p.m. adecuadas.

• Recomendaciones de seguridad.

• Definición de los términos abrasivos más habitua-les (aglomerante, grano abrasivo, dentados, etc.).

• Máquinas y acionamientos.

• Aplicaciones curiosas.


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Introducción

El inicio del moldeo en arena se remonta a los al-bores de la metalurgia, apareciendo descrito enlos murales de la tumba de Rekmira, visir de Tut-mosis III de la 18ª dinastía en Tebas o en la Bibliaen el primer libro de los Reyes[1] cuando explicaque Hiram construyó para Salomón un recipientede bronce (mar) de 15 metros de diámetro (Fig. 1)moldeándolo en arena arcillosa del valle del Jor-dán.

mos pues por revisar las exigencias de los moldes ypor qué empleamos un material granular.

SI bien la obtención de una pieza fundida dependede la forma y tamaño del molde, del grado de pre-cisión y acabado del modelo, del sistema de mol-deo y del grado de compactado producido por lasmáquinas de moldeo, el factor más importante esla arena de moldeo, la cual debe cumplir una seriede premisas para que la pieza responda a las ca-racterísticas deseadas.

Las propiedades exigidas a una arena de moldeoson:

• Refractariedad para resistir los efectos de la tem-peratura, el ataque químico y la erosión del flujode metal líquido.

• Porosidad, con una distribución de tamaños ade-cuada para permitir la evacuación de los gases yproporcionar una superficie de pieza lo menosrugosa posible.

• Plasticidad para adaptarse al modelo y reprodu-cir con fidelidad sus detalles.

• Cohesión suficiente para que al desaparecer elesfuerzo necesario para obtener la impronta elmolde conserve las dimensiones del modelo.

• Tenacidad para que el molde pueda soportar pe-queñas deformaciones sin desmoronarse.

• Compactabilidad para que pueda transmitirsefácilmente el trabajo de la máquina de moldeo ala arena y obtener un molde uniforme.

• Tras la solidificación de la pieza, la destruccióndel molde ha de ser fácil.


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Componentes de las arenasde moldeo (Parte I)

PPoorr JJoorrddii TTaarrtteerraa

Nota:

Este texto corresponde a una conferencia plenaria presentada en el II Encuen-tro Nacional de Materiales organizado por el departamento de Ingeniería Me-talúrgica y de Materiales de la Universidad de Antioquia en Medellín, Colom-bia, del 22 al 24 de noviembre de 2006, con cuya aquiescencia lo publicamos.

Figura 1. Mar de bronce fundido por Hiram para el templo deJerusalén (siglo X a.C).

¿Por qué utilizaban, utilizamos y seguiremos utili-zando arenas de moldeo? La respuesta es aparente-mente fácil pero si nos paramos a pensar un pocoveremos que el tema puede complicarse. Comence-

terminó la curva de resistenciacompactabilidad deuna arena natural que contenía el 17,8 % de arcilla.Luego, por lixiviación se separó la fracción de arcillay tras secarla a 110° C se preparó en un mezclador delaboratorio la misma arena con idéntico porcentajede la misma arcilla y por malaxado acumulativo pordesorción se trazó la curva de resistenciacompacta-bilidad. Las Figuras 3 y 4 muestran las diferenciasentre la arena natural y la preparada en laboratorio.

Aunque no se observa una gran diferencia en losvalores de la Resistencia a la Compresión en Verde(RCV), son de destacar los bajos resultados de laResistencia a la Tracción en la Zona Húmeda (RZH)debido a que la arena natural tiene poco poder a-glomerante y la notable diferencia entre arena na-

• Tras el desmoldeo el material debe quedar en unestado apropiado para que sea factible, con pe-queñas adiciones, la recuperación de las propie-dades iniciales para comenzar un nuevo ciclo.

Salvo el caso de las arenas naturales, estas exigen-cias no pueden ser cumplidas por un material úni-co, por lo que debemos recurrir a un sistema de va-rios componentes.

Arenas naturales

Durante muchos siglos se emplearon exclusivamen-te para moldeo las llamadas arenas naturales prove-nientes de los yacimientos formados como conse-cuencia de cambios superficiales en la corteza de laTierra por la acción, durante milenios, del viento, a-gua, hielo y nieve. La composición de estos depósi-tos depende de la naturaleza de los materiales quefueron erosionados y de la manera como fueron de-positados por lo que la repartición granulométricano siempre es la más adecuada. Las arenas natura-les contienen además de sílice otros minerales gra-nulados como el feldespato (punto de fusión 1370ºCfrente a los 1780ºC de la sílice) y la glauconita.

Las arcillas y las materias orgánicas que formanparte de estos depósitos confieren a las arenas na-turales las propiedades plásticas necesarias paraconfeccionar los moldes. Las arcillas de las arenasnaturales suelen estar constituidas por caolinita, i-lita o aloisita cuyo poder aglomerante es muy infe-rior al de las montmorillonitas No obstante, la arci-lla quedó bien distribuida durante la formación deldepósito ya que no hubo restricción ni de la canti-dad de agua ni del tiempo para conseguir un repar-to uniforme. Sin embargo, la escasez de yacimien-tos naturales de calidad y uniformidad suficientes,ya que el tipo y la cantidad de material arcilloso yla granulometría de la arena varían de un depósitoa otro, así como las mayores exigencias tanto enprecisión dimensional como en acabado superfi-cial y ausencia de defectos en las piezas fundidasobligaron a sustituir las arenas naturales por lasllamadas arenas sintéticas cuando se extendió eldesarrollo del moldeo mecanizado.

Las arenas naturales muestran una distribución u-niforme de una capa fina de arcilla sobre los gra-nos de arena (Fig. 2). Sin embargo, puede observar-se también la presencia de aglomerados de arcillano depositados sobre los granos de arena.

Para comprobar que el poder aglomerante de estasarenas es debido a esta distribución uniforme, se de-


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Figura 2. Arena natural. Imagen MEB.

Figura 3. Resistencia a la Compresión en Verde (RCV) de una a-rena natural y tras el remalaxado.

tural y preparada, indicativa de una preparacióninsuficiente.

Arenas sintéticas

Las arenas sintéticas, denominación no muy felizya que en su composición no entran productos desíntesis, comenzaron a utilizarse hace unos 80 añosy, en los últimos 30 años, han eliminado práctica-mente las arenas naturales. Sin embargo, no existeun material único que posea las propiedades exigi-das para obtener un buen moldeo por lo que debe-mos recurrir a un sistema de varios componentes.

Denominamos arena sintética a un sistema forma-do por los cinco componentes siguientes:

1. Un material refractario granular, generalmentearena de sílice aunque también se utilizan are-nas de circón, cromita y olivino, que confiere alsistema la refractariedad, la permeabilidad y lacapacidad de reproducción de detalles.

2. El aglomerante arcilloso, que suele ser una ben-tonita, responsable de la cohesión y la tenacidad.

3. El agua que confiere al aglomerante la plastici-dad y permite desarrollar las propiedades cohe-sivas de la bentonita.

4. Los aditivos carbonosos, generalmente polvo decarbón, aunque también se utilizan dextrinas,harina de madera, gilsonita, etc., cuya misiónprincipal consiste en evitar el ataque químico ytérmico del metal, compensar los fenómenosde dilatación y facilitar el desmoldeo.

5. El trabajo necesario para convertir la mezcla delos componentes citados en un sistema homo-géneo en el que la bentonita, con el grado ópti-mo de humedad recubra los granos de arena yfacilite la unión entre los mismos a fin de al-canzar en el mayor grado posible las condicio-nes exigidas para fabricar un molde

Comparada con una arena natural, la arena sinté-tica es superior en:

— El grano de arena, ya que puede elegirse entrediferentes tamaños de grano y reparticionesgranulométricas.

— El aglomerante arcilloso, ya que se utiliza ben-tonita, arcilla compuesta por montmorillonita,de propiedades plásticas más acusadas que lasarcillas de las arenas naturales, caolinita, illita,glauconita, etc.

— Los aditivos carbonosos que pueden dosificarsey elaborarse a medida.

No obstante, las arenas sintéticas son inferiores alas naturales en el grado de preparación debido aque se dispone de un corto tiempo de malaxado, loque significa que el trabajo aplicado es muy peque-ño frente al tiempo y la cantidad de agua ilimita-dos de que dispuso la naturaleza para formar losdepósitos de arenas naturales.

Veamos, pues, qué importancia tienen y cómo ac-túan cada uno de estos componentes.

Los granos de arena

La primera cualidad que debe tener el material demoldeo es la refractariedad. Si el molde no aguantala temperatura del metal líquido no hay pieza. Otracualidad importante es su presentación en formade granos. Esto tiene una clara desventaja ya quehace que el molde sea efímero y que como Sísifocada vez tengamos que comenzar de nuevo. Técni-camente, con estas dos propiedades bastaría parajustificar el empleo de las arenas de moldeo, perohay otra fundamental: la arena de sílice, la de usohabitual, es barata, abundante y cuando la tiramosal final de su ciclo de vida no es contaminante. Y esprecisamente a causa de su baratura empleamos elmaterial menos adecuado para moldear.

Propiedades accesorias, pero no menos importan-tes, son la forma de los granos y su repartición gra-nulométrica. La forma de los granos: esférica, se-miangular, angular o compuesta, determina lasnecesidades de aglomerante. Como la esfera sigue


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Figura 4. Resistencia a la Tracción en Zona Húmeda (RZH) deuna arena natural y tras el remalaxado.

Otro tema relacionado con los granos de arena esla repartición en varios tamices. Un agregado deesferas idénticas es menos denso que uno con es-feras de distintos tamaños y la resistencia que seobtiene es mucho menor debido a que un agregadoformado por granos uniformes puede dividirse fá-cilmente por planos de deslizamiento simétricos[3]mientras que el conjunto formado por granos dediferentes tamaños y mezclados al azar resiste ladivisión porque los hábitos no simétricos de agre-gación interrumpen o bloquean los planos de des-lizamiento (Fig. 7).

Esta propiedad era importante cuando los siste-mas de densificación y de aglomeración eran pre-carios: moldes compactados por sacudidas y baja

siendo el cuerpo que tiene menor superficie paraun volumen dado, cuanto más esférico sea el gra-no, se precisará una menor cantidad de aglome-rante o, lo que es igual, para un mismo porcentajede aglomerante la resistencia será mayor con unaarena de grano redondo (Fig. 5). Por otra parte,cuanto más angulosa es la arena peor es el empa-quetamiento de los granos dando lugar a un moldemenos denso. No obstante, la densidad del molde,propiedad importante en moldeo físico, tanto quea veces se confunde compactación con densifica-ción, no lo es tanto en moldes y machos químicoscuyo proceso de endurecimiento es distinto delmoldeo tradicional con arena aglomerada con arci-lla. Ahora bien, si la arena de cuarzo de densidadreal 2,65 y aparente 1,6 se sustituye por otra arenacomo circón, cromita o staurolita el molde o ma-cho serán más densos y resistirán mejor los efec-tos del metal líquido.


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Figura 5. Resistencia a la Compresión en Verde de dos arenascon el mismo porcentaje de bentonita pero de distinta forma degrano.

Figura 6. Relación entre la permeabilidad y el índice de finuraAFS.

Figura 7. Planos de deslizamiento en esferas de igual tamaño yde tamaños distintos.

El tamaño de los granos es otra propiedad mitifica-da. Es evidente que existe una relación directa en-tre el índice de finura AFS y permeabilidad[2], detal modo que se puede sustituir el largo y tediosoensayo de tamizado por una simple medición depermeabilidad (Fig. 6). Si, como he venido procla-mando desde hace años, la permeabilidad es unapropiedad irrelevante en las arenas, el tamaño delos granos de arena sólo nos indica el grado de aca-bado que puede alcanzarse pero, salvo casos muyespeciales, no tiene nada que ver con las sopladu-ras y porosidades que tan bien sabemos introduciren nuestras piezas.

presión, arenas con bajos porcentajes de bentoni-ta, machos aglomerados con aceite, etc. Sin em-bargo, si seguimos exigiendo cuatro tamices no espor un problema de resistencia sino a causa de ladilatación de los granos de sílice. La forma naturalde la sílice es el acuarzo que sólo es estable a bajastemperaturas ya que a 573 ºC se transforma en b-cuarzo con un brusco aumento de volumen. Si losgranos son del mismo tamaño se dilatan a la vez,ocasionan los típicos, y únicos, defectos atribuiblesa la arena: veteados, dartas, colas de rata.

Pero ¿qué pasaría si utilizáramos una arena no sili-ciosa? El circón, la cromita, el olivino, y la sílicefundida no presentan la transformación alotrópicadel cuarzo y su curva de dilatación es mucho másllana (Fig. 8) por lo que no son de temer los defec-tos de dilatación de la arena de sílice.

Entonces podríamos emplear granos del mismo ta-maño con lo que la porosidad será mayor, no corre-ríamos ningún riesgo si la arena es muy fina y, con-secuentemente, las piezas serian de dimensionesmás exactas y mejor el acabado superficial. Si no e-laboramos nuestros moldes y machos con estas a-renas es, simplemente, por una cuestión de preciosy disponibilidades. La Tabla I compara las distintasarenas que pueden ser empleadas en fundición. Enella podemos comprobar que la única ventaja de lasílice es su abundancia y baratura. Es evidente queal ser un producto natural es más fácil encontrarcanteras de grano redondo. La aglomeración con

bentonita, debido a que las capas externas de laslaminillas de montmorillonita están formadas portetraedros de sílice, debe dar mayor resistencia a laarena, pero quizá estos razonamientos no sean e-xactos. Examinémoslo.

La bentonita o los aglomerantes químicos se ad-hieren fácilmente sobre la superficie de los gra-nos de sílice ya que la estructura es idéntica en elinterior del grano que en la superficie, es decir, lacristalinidad de la sílice es perfecta. Sin embargo,


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Figura 8. Dilatación de los distintos tipos de arena.

tencia a la tracción en zona húmeda experimentauna disminución importante en las arenas trata-das, siendo más drástica en la arena tratada conNa2CO3.

También es interesante comparar los resultadosde estas arenas cuando han sido sometidas a los

hay muchas evidencias que hacen suponer queno es así. La estructura tetraédrica de la sílice esquímicamente neutra cuando se unen conjuntosde seis tetraedros formando un cristal de gran es-tabilidad química y térmica. Sin embargo, en lasuperficie del grano las cargas no quedan com-pensadas lo cual se traduce en una pérdida de laorientación cristalina dando lugar a una capa a-morfa [4] fácilmente soluble y capaz de transfor-marse en gel de sílice que sería responsable de laadhesión de los aglomerantes sobre el grano de a-rena. Esto podría explicar por que al añadir harinade sílice, que contiene un porcentaje de sílice a-morfa relativamente elevado, aumenta la resis-tencia de la mezcla.

Para calibrar la influencia de superficie del grano ycomprobar el efecto que puede ejercer la presenciao ausencia de la capa de sílice amorfa o de radica-les OH en la superficie se prepararon arenas demoldeo partiendo del mismo tipo de arena habién-dola sometido a un tratamiento ácido y a un trata-miento básico y comparando los resultados con u-na arena sin tratar[5].

La observación por microscopía electrónica de ba-rrido (SEM) de las arenas preparadas se muestra enlas figuras 9, 10 y 11.

Se determinaron, en función de la compactabili-dad, la Resistencia a la Compresión en Verde (RCV)y la Resistencia a la Tracción en la Zona Húmeda(RZH). Las figuras 12 y 13 muestran estos resulta-dos. Se observa que, mientras la resistencia a lacompresión es similar en las tres arenas, la resis-


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Figura 9. Imágenes SEM de la arena sin tratamiento.

Figura 10. Imagen SEM de la arena tratada con HCl.

Figura 11. Imagen SEM de la arena tratada con Na2CO4.

Figura 12. Resistencia a la compresión en verde en función de lacompactabilidad de arena sin tratar, tratada con HCl y conNa2CO3.

Figura 13. Resistencia a la tracción en zona húmeda en funciónde la compactabilidad de arena sin tratar, tratada con HCl ycon Na2CO3.

ensayos de colada reiterada[6]. De nuevo, la arenatratada con carbonato pierde con más rapidez suscaracterísticas mecánicas (Fig. 14 y 15), especial-mente la resistencia a la tracción en zona húmeda,pese a que la cantidad de bentonita, determinadapor difracción de rayos X [7] es similar en todos loscasos.

arena procedente de machos quemados de caja ca-liente y de caja fría y se sometieron al ensayo de co-lada reiterada.

Las figuras 16 y 17 muestran los resultados de laResistencia a la Compresión en Verde y de la Resis-tencia a la Tracción en Zona Húmeda de estas are-nas. Se observa que la RCV es mejor en el caso delas arenas ya utilizadas, lo cual es lógico si tenemosen cuenta que los restos del aglomerante químicode los machos ha aminorado las imperfeccionessuperficiales del grano de arena, disminuyendo lasuperficie y, por tanto, aumentando el cubrimientode la arena por la bentonita. Que los restos de ladestrucción del macho no afectan al sistema are-nabentonitaagua se pone de manifiesto en la pe-queña variación de la RZH. Si acaso, las arenas áci-das reducen la RZH pero sin que su efecto seasignificativo.


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Figura 14. Disminución de la Resistencia a la Compresión enVerde en función del número de coladas.

Figura 15. Disminución de la Resistencia a la Tracción en ZonaHúmeda en función del número de coladas.

Figura 16. Efecto de la incorporación de arena de machos calci-nada en la RCV de las arenas.

Figura 17. Efecto de la incorporación de arena de machos calci-nada en la RZH de las arenas.

En el circuito de arenas de moldeo se produce siem-pre la aportación de la arena de machos. Según elproceso de fabricación de machos el endurecimien-to es mediante reacciones químicas de carácter áci-do, caso de la arena de caja caliente, o básico, casode la caja fría. Para determinar la influencia de la a-rena de machos en las características de la arena demoldeo se prepararon mezclas de arena nueva, de

debe ser sodio por lo que las cálcicas suelen activar-se con carbonato sódico para cambiar el catión.

En las esmectitas todos los vértices de los tetraedrosestán dirigidos hacia el centro de la unidad. Las capasoctaédricas y tetraédricas están combinadas de talmodo que los vértices de los tetraedros de cada capade Si y uno de los planos de hidroxilos de la capa oc-taédrica forman un plano común. Los átomos comu-nes de las capas tetraédrica y octaédrica son de oxí-geno en vez de OH. Las laminillas son continuas enlas direcciones a y b, pero está apiladas unas sobre o-tras en la dirección c. El apilamiento de las unidadessílicealúminasílice los planos de O de cada unidadson adyacentes a los planos de O de las unidades ve-cinas y, en consecuencia, la unión es muy débil conlo que el deslizamiento entre laminillas es muy fácil.

Las propiedades de las bentonitas dependerán delporcentaje de montmorillonita, de las sustitucionesen las capas octaédricas y tetraédricas y de los catio-nes intercambiables. Cada bentonita tiene unas carac-terísticas determinadas que dependen del yacimientoy de si son sódicas, naturales o activadas, o cálcicas. ElAnálisis Térmico Diferencial (ATD) permite compararbentonitas. La figura 19 muestra el ATD de una bento-nita de buena calidad, mientras que la figura 20, co-rresponde a una bentonita de calidad inferior

La bentonita

Bentonita es la denominación técnica de una arci-lla constituida básicamente por montmorillonita.La diferencia de comportamiento entre la mont-morillonita y las otras arcillas estriba en que tantola caolinita, constituida por una capa de tetraedrosde sílice y otra de octaedros de alúmina, como la i-llita, formada por dos capas de tetraedros de síliceentre las que se sitúa una de octaedros de alúmina,son minerales de malla eléctricamente neutra,mientras que la montmorillonita y, en general, to-das las esmectitas presentan substituciones iso-mórficas de Si por Al en las capas tetraédricas y deAl por Fe o Mg en las octaédricas (Fig. 18). Esto pro-duce un déficit electrónico que debe ser compensa-do por cationes que se sitúan entre las unidadesestructurales. Cuando la substitución tiene lugaren las capas octaédricas, más distantes de la super-ficie de las laminillas, la carga negativa es menor.


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Figura 18. Estructura de la montmorillonita.

Figura 19. Análisis térmico diferencial de una bentonita de bue-na calidad.

Los cationes exteriores están débilmente ligados ala red y suelen ser alcalinos o alcalinotérreos. Estoscationes son fácilmente sustituibles, actuando estosminerales como auténticos cambiadores de iones y,por tanto, sus propiedades físicas y químicas sondistintas de los otros minerales arcillosos. Existenbentonitas sódicas naturales (Wyoming) y cálcicas.En las bentonitas utilizadas en fundición el catión

Las modernas técnicas de observación como la ca-lorimetría diferencial o la espectroscopia infrarrojaatenuada (ATRFTIR) nos han de permitir interpre-tar las sustituciones estructurales y calibrar la cali-dad de una bentonita [8]. Es de esperar que algúndía podremos escoger la bentonita empleando es-tos métodos, más seguros que los ensayos de hin-chabilidad o del límite líquido.

(Continuará)

RESUMEN

Este es el primero de una serie de artículos quedescriben los procesos físicos y químicos que ocu-rren en el interior del horno de cubilote. La infor-mación experimental fue obtenida mediante el a-pagamiento rápido de un cubilote operando encondiciones estables y la posterior caracterizaciónquímica de muestras metálicas obtenidas a dife-rentes niveles en el horno. El enfriamiento fue rea-lizado mediante la adición de agua por la puerta decarga y el reemplazo del soplo por una corriente denitrógeno en un horno de cubilote de 0,31m de diá-metro. El horno fue cargado con hierro blanco, ace-ro y carburo de silicio.

La composición química de las muestras extraídasfue determinada mediante Espectrometría de Emi-sión Óptica (OES) y los resultados fueron usadospara construir los perfiles de carbono y silicio en la

carga metálica por encima del nivel de las toberas.En artículos posteriores se presentarán los resulta-dos obtenidos para otros materiales de carga (SiC,coque) en esta región y en la zona por debajo de lastoberas.

Los perfiles de carbono y silicio obtenidos se ajus-tan bien a los perfiles generados por el programade simulación CupolaMelt-I, así como también laproducción, la temperatura y el porcentaje de car-bono y silicio en el metal en piquera. El ajuste en-tre los resultados experimentales y los simuladosindican que el proceso de enfriamiento no afectasignificativamente las condiciones del cubilote. A-demás indica que los procesos en el interior delhorno son independientes del tamaño del mismo.

Los resultados experimentales demuestran quemientras los materiales metálicos se encuentranen estado sólido, no ocurren reacciones importan-tes que afecten sus contenidos de carbono y silicio.Se detectó una pequeña carburación del acero sóli-do a una pequeña distancia de la zona de fusión.Mientras las gotas de hierro fundido desciendenpor la zona de fusión ocurre una disminución en elcontenido de carbono y silicio, lo cual es acordecon los perfiles de las simulaciones. No se encon-traron gotas de acero en la región entre las toberasy 0,15 m por encima de ellas, sin que haya por elmomento una explicación para esto.

Palabras clave: Horno de cubilote, carburo de sili-cio, carbono y silicio en el cubilote, simulación.


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Estudio del enfriamientode un cubiloteParte I: El comportamiento del carbonoy el silicio en la carga metálica

PPoorr RRiiccaarrddoo AArriissttiizzáábbaall SSiieerrrraa11,, CCllaauuddiiaa MMaarrííaa SSiillvvaa VVeelláássqquueezz22,,PPaauullaa AAnnddrreeaa PPéérreezz EEssppiittiiaa3,, VVllaaddiimmiirr SSttaanneekk44,, SSeeyymmoouurr KKaattzz55 yy MMaarrkk EE.. BBaauueerr66

1 Profesor Universidad de Antioquia, Departamento de Inge-niería Metalúrgica y de Materiales, Grupo de Investigacio-nes Pirometalúrgicas y de Materiales GIPIMME.

2 Estudiante de Maestría en Ingeniería, Universidad de An-tioquia. Grupo de Investigaciones Pirometalúrgicas y deMateriales GIPIMME.

3 Estudiante de Maestría en Ingeniería, Universidad de An-tioquia. Grupo de Investigaciones Pirometalúrgicas y deMateriales GIPIMME.

4 V. Stenek, Czech Academy of Science, Prague, Czech Repu-blic.

5 S. Katz Associates Inc., W. Bloomfied Michigan, USA.6 Senior Staff Engineer, Materials Engineering Department,

General Motors Powertrain, USA.

con el carbono y el silicio son despreciables y quesólo la oxidación del hierro es importante. Loscambios más significativos en la composición quí-mica de la carga metálica comienzan luego de quelos materiales se funden [5]. El hierro y el acerofunden a temperaturas diferentes (~1.150 ºC y~1.500 ºC respectivamente), por lo tanto sus cam-bios en la composición química comienzan a dife-rentes alturas en el cubilote, empezando los cam-bios en el hierro más arriba que en el acero.

Cuando la carga metálica se funde, desciende en for-ma de gotas a través de la cama de coque. Estudiosanteriores han demostrado que el 97% del tiempo dedescenso las gotas se mantienen en contacto con elcoque [6]. Landefeld demostró que debido a la pocaprobabilidad de que las gotas se mezclen unas con o-tras, es apropiado asumir que cada material de cargadesciende como una corriente individual y que lamezcla de estas corrientes ocurre en el fondo delhorno [7]. Es por esta razón que la composición delas gotas puede ser usada para describir los cambiosquímicos que ocurren en cada corriente. Las reaccio-nes más importantes relacionadas con el carbono yel silicio que ocurren en el estado líquido se puedenobservar en la tabla 1.

INTRODUCCIÓN

Se han realizado muy pocos estudios para deter-minar las condiciones que existen en el interior delhorno de cubilote [1-4]. La mayoría de la informa-ción disponible corresponde a los datos en la puer-ta de carga y en la piquera. Con la cantidad de ma-teriales de carga disponibles en la actualidad, esnecesario entender cómo se comportan cada unode ellos y cómo interactúan entre sí, con el fin deentender el comportamiento del cubilote. Esto esparticularmente cierto para los materiales en bri-quetas. Este estudio comenzó con el fin de exami-nar las diferencias en el comportamiento del car-buro de silicio en dos presentaciones a granel y enbriquetas. Este artículo es una entrada a este estu-dio y cubre los cambios observados en las concen-traciones del carbono y el silicio en la carga metáli-ca, desde la puerta de carga hasta el nivel de lastoberas. El papel del carburo de silicio en sus dife-rentes presentaciones se reportará en artículosposteriores.

Existen dos publicaciones conocidas de materialesanalizados de un cubilote enfriado [1,2]. Estos estu-dios fueron limitados en su naturaleza, en amboscasos un cubilote operando en condiciones establesfue enfriado mediante la adición de agua por lapuerta de carga. Rambush y Taylor [1] enfriaron uncubilote de 1,0 m y luego extrajeron los materialesde su interior. Reportaron los cambios físicos en lacarga y los cambios en la composición química delacero en cuanto al carbono y al azufre se refiere.También demostraron que aunque la carga es intro-ducida al horno en capas, a medida que desciendese mezcla debido a que la carga del centro descien-de más rápido que la de los costados. Lownie et al[2] realizaron sus estudios en un cubilote de 0,25 m,con la información extraída construyeron un perfilde temperatura probable en el horno, además des-cribieron los cambios en el tamaño del coque mien-tras se acerca a la zona de fusión.

General Motors realizó estudios de las condicionesinternas del cubilote en un horno de 1,5 m de diá-metro, teniendo en cuenta el comportamiento delcarburo de silicio [3]. La investigación se llevó a ca-bo mediante la extracción de muestras a través decinco ventanas de muestreo espaciadas entre ellaspor intervalos de 0,30 m y ubicadas por encima dela fila inferior de toberas [4].

Los principales materiales metálicos que entran enla carga del cubilote son hierro y acero; se aceptaque en estado sólido las reacciones relacionadas


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Tabla 1. Reacciones del carbono y el silicio en la carga metálicadel horno de cubilote.

La figura 1 muestra la configuración bajo la cual sepresume que estas reacciones se llevan a cabo [8].La carburación (reacción 1) ocurre en la intercaracoque-metal. Olsson, Angeles y Mihailovic y Marin-cek [9-11] demostraron que la reacción es controla-da por el transporte de átomos de carbono a travésde la intercara coque-metal. La fuerza impulsorapara la reacción es la diferencia de carbono equiva-lente en el metal y el carbono equivalente de satu-ración. El grado de la reacción depende también dela temperatura. Otras investigaciones han aplicadoeste mecanismo al horno de cubilote [12-19].

Simultáneamente con la carburación ocurre la oxida-ción del carbono en la intercara metal-gas (reaccio-nes 2 y 3). Los estudios relacionados con esta reac-

ción han demostrado que es controlada por el trans-porte de masa en las fases líquida y gaseosa [20,21].Los gradientes de concentración relacionados con lasreacciones 1, 2 y 3 se pueden observar en la figura 1.

Cuando todos estos elementos son introducidos enun modelo matemático completo del horno de cu-bilote [22,23] los perfiles esperados para el carbonoy el silicio en el hierro y el acero son los mostradosen la figura 2. Los perfiles en esta figura asumencarburo de silicio presente en la carga del horno.

Comportamiento del carbono y el silicio en el hierro. Elhierro funde más arriba que el acero en el horno decubilote. Cuando se funde, la carburación y la oxi-dación comienzan simultáneamente. Debido a quelos porcentajes de carbono y silicio en el hierro sonaltos, la fuerza impulsora para la carburación esbaja y para la oxidación es alta. El resultado neto esuna disminución en los porcentajes de carbono yde silicio en el material (ver figura 2).

Comportamiento del carbono y el silicio en el acero. Co-mo en el hierro, cuando el acerose funde comienzan la carbura-ción y la oxidación simultánea-mente. Ya que la cantidad delos elementos de aleación en elacero es muy baja, la fuerza im-pulsora para la carburación ypara la disolución de los ele-mentos es alta y la fuerza im-pulsora para la oxidación es ba-ja, por lo tanto es de esperarque la concentración de carbo-no en el acero aumente a medi-da que la gota desciende. Otrosestudios han demostrado que


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Figura 1. Modelo del com-portamiento de las gotasde metal en contacto conel coque en el horno de cu-bilote (basado en la refe-rencia [17]).

Figura 2. Perfiles cualitativos para el car-bono y el silicio en la carga metálica en elhorno de cubilote.

carga. Una fracción del material particulado que-da atrapado en los regeneradores de calor, la otrafracción queda atrapada en un ciclón tipo Stair-mad.

Condiciones Experimentales: Las condiciones de o-peración durante la colada pueden verse en la ta-bla 2. La carga fue de 50% acero, 50% hierro y car-buro de silicio en dos presentaciones a granel yen briqueta. Además se adicionó cobre (~0,80%)al hierro de la carga, con el fin de determinar lasproporciones de hierro y de acero en las mues-tras.

Durante la operación se tomó la siguiente informa-ción:

1. La temperatura del metal en el canal de coladacontinua con un pirómetro de inmersión.

2. Se tomaron muestras del metal en piquera paraanalizar su composición química. Las muestrasse vaciaron en una coquilla de cobre para evitar

la composición del acero depende de los aleantesque estén presentes, cuando se carga carburo desilicio tanto el carbono como el silicio aumentanen el acero [3].

EXPERIMENTACIÓN

La información presentada en este estudio fueobtenida mediante el enfriamiento rápido delhorno de cubilote de la Universidad de Antio-quia mientras operaba en condiciones estables.Luego del enfriamiento los materiales del inte-rior del horno fueron removidos de forma cuida-dosa en capas de ~0,1 m. Se determinó la com-posición de los materiales metálicos con el finde construir los perfiles de carbono y silicio. Losresultados experimentales fueron comparadoscon la simulación de las condiciones internas(CupolaMelt-I [24]).

El horno de cubilote: Las dimensiones y principalescaracterísticas del horno de cubilote de la Univer-sidad de Antioquia se pueden ver en la tabla 2. Elhorno posee un sistema de enriquecimiento delsoplo con oxígeno y un sistema de recuperaciónde calor. El sistema de recuperación de calor pre-calienta el soplo a temperaturas entre 250 ºC y 450ºC. Consiste en dos regeneradores de lecho empa-cado que trabajan de manera alternada, mientrasuno de ellos recibe los gases calientes producto dela combustión en el proceso, el otro precalentadoen un ciclo previo recibe el aire del soplo. La di-rección de los gases de combustión y el aire por u-no u otro regenerador se controla mediante dosválvulas de cuatro vías. En la figura 3 se puede veruna foto del sistema y en la figura 4 se puede ob-servar un esquema del sistema de regeneraciónde calor.

La reducción de las emisiones de CO se realiza conun post-quemador ubicado encima de la puerta de


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Tabla 2. Dimensiones y carac-terísticas principales del hornode cubilote.

Figura 3. Vista general del sistema de regeneración de calor. Laflecha indica la puerta de carga.

la precipitación del grafito. Los análisis se reali-zaron por Espectrometría de Emisión Óptica.

3. Se analizaron el O2 y el CO2 en los gases de com-bustión antes de pasar por el post-quemador.

4. Se calculó la producción tomando como base elmetal consumido con respecto al tiempo.

Enfriamiento del cubilote y extracción de las muestras:Para enfriar el horno de cubilote se reemplazó el ai-


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Figura 4. Esquema de funcionamiento del sistema de regeneración de calor del horno de cubilote de la Universidad de Antioquia.

Tabla 3. Condiciones de operación.

re del soplo por una corriente de nitrógeno gaseoso(~ 0.134 Nm3/s) con el fin de detener las reaccionesde combustión y mantener una atmósfera inerte enla zona de fusión. Además se adicionó agua (~ 1,5 x10-4 m3/s) por la puerta de carga. La finalización delproceso de enfriamiento se tomó como el momentoen que el agua empezó a salir por las toberas. Duran-te el proceso se tomó la temperatura al nivel de lastoberas (figura 5). La figura 6 (a) muestra el sistemade adición de agua por la puerta de carga y la figura 6(b) es una vista general del proceso de enfriamiento.Se observa como sale vapor de agua del horno.


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Figura 5. Evolución de la temperatura al nivel de las toberasdurante el proceso de enfriamiento del horno.

Figura 6. (a) Adición de agua por la puerta de carga. (b) Imagendel apagamiento del horno de cubilote.

Tabla 4. Distancia desde el nivel de las toberas hasta el centrode cada nivel de muestreo.

Una vez enfriado el horno se procedió a la extrac-ción de las muestras de su interior. Con el fin de fa-cilitar este proceso el horno se acondicionó para ser

Figura 7. Vista general de las condiciones de los materiales decarga luego del enfriamiento del horno. La primera figura co-rresponde al Nivel 4, la segunda al Nivel 9.

desarmado en cinco módulos. Los materiales se ex-trajeron en capas de ~0,1 m. En la tabla 4 se puedever la distancia desde el nivel de las toberas hastael centro de cada nivel. Los puntos de fusión delhierro y del acero se encontraron a 0,47 m y 0,15 mrespectivamente por encima del nivel de las tobe-ras. En la figura 7 se pueden ver algunas vistas ge-nerales del proceso de extracción de muestras. Lasmuestras metálicas extraídas fueron analizadasmediante espectrometría de Emisión Óptica.

Simulación: Las condiciones de operación de la cola-da se simularon con el programa CupolaMelt-I. Losvalores de los parámetros usados para ajustar la si-mulación se pueden observar en la tabla 5.

RESULTADOS

La comparación entre los resultados experimenta-les y los de la simulación se pueden observar en latabla 6. El CO en los gases de salida fue calculadocon la ecuación 1. La ecuación requiere de los valo-res de O2 en el aire del soplo y de O2 y CO2 en los ga-


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Tabla 5. Parámetros usa-dos para la simulación dela colada con el programaCupolaMelt-1 [22].

Ecuación 1

Ecuación 2

Tabla 6. Comparación en-tre los resultados experi-mentales y los simulados.

ses de chimenea, además no considera el CO2 pro-ducido por la calcinación de la caliza. La eficienciade combustión (RC) se calculó utilizando la ecua-ción 2. Las desviaciones en los valores expresadosen porcentaje se calcularon como la desviación ab-soluta. La desviación para la producción y la tem-peratura del metal en piquera se calcularon comola desviación relativa.

Los resultados de la caracterización de las mues-tras metálicas obtenidas tras el enfriamiento en losniveles por encima de las toberas se pueden ver enla tabla 7. Los valores en el nivel 0 (cero) correspon-

Tabla 7. Resultados de la caracterización de las muestras metálicas extraídas del cubilote tras el enfriamiento.

Figura 8. Perfiles de carbono en el hierro y el acero. Figura 9. Perfiles de silicio en el hierro y el acero.

posición, la temperatura y la producción del hierrofinal (ver tabla 6).

Análisis de las condiciones internas del cubilote

La relativa constancia de los valores experimenta-les de carbono y silicio en el hierro y en el acero enlas regiones en los que se encuentran sólidos, de-muestran que ni la carburación, ni la oxidación delcarbono y el silicio avanzan en un grado significati-vo. Se notó un pequeño grado de carburación del a-

den a los materiales de la carga. La comparaciónentre los perfiles experimentales y los simuladospara el carbono y el silicio en el hierro y el acero sepueden observar en las figuras 8 y 9.

ANÁLISIS

Predicción del comportamiento global del cubilote

Los resultados experimentales y los simulados pre-sentan un muy buen ajuste con respecto a la com-


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cero (de 0,05% a 0,10% C) a una pequeña distanciadel punto de fusión.

El punto de fusión del hierro se localizó a 0,47 m porencima del nivel de las toberas, el punto de fusiónobtenido de la simulación se encontró 0,12 m pordebajo del punto experimental. Una vez fundido seencontró una disminución en el porcentaje de car-bono. Un comportamiento similar se observó parael silicio. El ajuste entre los perfiles experimentalesy los de la simulación fue bueno.

El aspecto más sorprendente del análisis fue la au-sencia de acero en la región en la que los resultadosexperimentales y los simulados indican que éste sedebería encontrar fundido (ver figuras 8 y 9). Es im-portante anotar que se encontró un buen ajuste en-tre los puntos de fusión del acero experimental y si-mulado (0,15 m y 0,17 m respectivamente). Porprudencia no se realizan especulaciones a este res-pecto hasta tanto no se realice el análisis de lascondiciones por debajo del nivel de las toberas.

CONCLUSIONES

1. El buen ajuste entre los resultados experimenta-les y los simulados indican que el proceso de en-friamiento no altera de forma significativa lascondiciones en el interior del cubilote.

2. Uno de los beneficios de la simulación es que o-frece explicaciones a los fenómenos observados.

3. Este estudio demuestra que mientras la cargametálica se encuentra sólida no ocurren cam-bios significativos en el carbono y el silicio en lacarga metálica. Se notó una pequeña carbura-ción del acero por encima de su punto de fusión.

4. Las gotas de hierro mostraron signos de decar-buración luego de que este material de carga sefunde, lo que se atribuye a las condiciones oxi-dantes en esta zona.

5. La correspondencia entre los resultados experi-mentales y los simulados indican que los fenó-menos físicos y químicos en el horno de cubilo-te son independientes de su tamaño.

6. El impacto de la investigación en cubilotes pe-queños y de las predicciones del CupolaMelt-Iproporcionan un campo para el estudio delcomportamiento de nuevos materiales en el cu-bilote y de mejoras en el proceso de fusión.

AGRADECIMIENTOS

Los autores quieren agradecer el apoyo financieroproporcionado por Katz Associates, el Departamento

de Energía de los Estados Unidos (DOE), la AmericanFoundry Society (AFS) y la Universidad de Antioquia.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS[1] N.E. Rambush and G.B. Taylor. “A New Method of Investigation

the Behavior of Charge Material in an Iron-Foundry Cupola andSome Results Obtained”. Foundry Trade Journal. 1945.

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[3] S. Katz, Private communication.[4] S. Katz, M.E. Bauer and T.J. Mutton, “Performance of Briquetted and

Lump Silicon Carbide on Cupola Operations,” AFS Trans., 2004.[5] V. Stanek, B.Q. Li; J.Szekely. “Mathematical Model of a Cupola

Furnace-Part I: Formulation and an Algorithm to Solve the Mo-del”. AFS Transactions. Volume 100. 1992.

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[11] A. Mihailovic and B. Marincek: Arc. Eisenhuttenwes, vol 44, 1973,pp 507-512.

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[14] V. Sahajwalla, R.D. Phelke. “Carbon Transfer in Iron Melting: Ac-tivity-Based Mathematical Model, Experimental Investigationand Implications in Cupola Melting”. AFS Transactions. Volume101, p 313-321. 1993.

[15] V. Stanek, S. Katz, C. Landefeld, R. Pehlke, V. Sahajwalla. “Mat-hematical Model of a Cupola Furnace-Part VI: Role of the Hol-dup of Liquid Metal in the Coke Bed of the Shaft”. AFS Transac-tions. Volume 101, pp 833-838. 1993.

[16] V. Stanek; J. Szekely; V. Sahajwalla; R. Pehlke; C: Landefeld; S.Katz. “Mathematical Model of a Cupola Furnace-Part IV: CarbonPickup, Metal Charge Oxidation and Cupola Shell Heat Losses”.AFS Transactions. Volume 100, pp 459-466. 1992.

[17] H. Sun, R.D. Pehlke. “Predictions of Liquid Cast Iron Composi-tion Profiles in the Coke Bed of a Cupola”. AFS Transactions. Vo-lume 101, p 305-312. 1993.

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[19] Landefeld, C. F., Katz, S. “A Dual Stream Model of Carbon PickupBased on Carbon Activity”. Cast Metals. Volume 3. pp 163-171. 1990.

[20] H. Sun, R.D. Pehlke. “Kinetics of Oxidation of Carbon in Liquid I-ron-Carbon-Silicon-Manganese-Sulfur Alloys by Carbon Dioxi-de in Nitrogen”. Metallurgical and Materials Transactions B. Volu-me 26B, p 335-344. April 1995.

[21] H. Sun, R.D. Pehlke. “Kinetics of Oxidation of MulticomponentLiquid Iron Alloys by Oxidizing Gases Using Levitation Melting”.AFS transactions. Volume 67, p 371-376. 1992.

[22] S. Katz, V. Stanek and CF Landefeld, “Computer Assisted Cupo-la Operation. Part 1-Basic Cupola Model.” Cupola Handbook, 6thEdition, American Foundry Society, Des Plaines, IL, p 27-2 – 27-10 (1999).

[23] S. Katz. V. Stanek and C.F. Landefeld, “Part I-Basic Cupola Mo-del”. Cupola Handbook, 6th Edition, Chapter 27 (1999).

[24] Vladimir Stanek. Internal report “Study of the silicon behavioradded like carbide silicon in the cupola furnace”. Praga, Novem-ber, 2006.

[25] H. Mejía, C. Silva, R. Aristizábal. “Incremento de productividadpor recuperación de calor en gases de chimenea de un horno decubilote”. Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia.Número 28. pp 76-85. Abril de 2003.


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INAUGURACIÓN DE ECOFOND

El pasado 28 de Noviembre tuvo lugar la inaugura-ción de la planta de tratamiento de arena que laempresa ECOFOND ha instalado en SALVATIERRA– AGURAIN (Álava).

Entre los asistentes al acto, destacar la presenciade la Consejera de Industria, Comercio y Turismo,Excma. Sra. Dña. Ana Aguirre y la Consejera de Me-dio Ambiente y Ordenación del Territorio, Exma. S-ra. Dña. Esther Larrañaga, así como el Alcalde deSalvatierra, D. Iñaki Beraza.

pia de las arenas usadas de moldeo en verde. Seestima que en la actualidad se llevan a vertederoen torno a 60.000 t/año de este residuo en la CAPV.

La instalación, diseñada por la empresa de ingenie-ría ERAL Equipos y Procesos, tiene una capacidad

Boletín Técnico F.E.A.F.Noticias publicadas en el Boletín Técnico de la FEAFdel mes de diciembre 2007

ECOFOND, es la primera planta en España que reci-cla arenas de fundición. Esta planta supone un pa-so adelante en la gestión de los residuos del sectorde Fundición, al hacer posible la reutilización pro-


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máxima de 70.000 t/año, va a emplear a 15 trabaja-dores y ha supuesto una inversión de 4,5 millonesde euros.

Además de los fondos propios de la empresa, presi-dida por la Asociación de Fundidores del País Vascoy Navarra, y en la que participan un grupo de fundi-ciones e inversores privados, han contribuido a fi-nanciar / avalar esta cantidad las siguientes entida-des: CONSEJERÍA DE INDUSTRIA / SPRI, CDTI, CAJAVITAL, KUTXA, BBVA, LUZARO, ELKARGI, OINARRIy FUNDACIÓN MICHELÍN DESARROLLO.

ECOFOND

El novedoso proyecto surgió como conclusión en elaño 2004 del “Proyecto de cooperación de arenasde fundición” liderado por la AFV. Posteriormentese creó un grupo promotor del mismo que desarro-lló la idea bajo la gestión de D. Jesús Aranzabal deInasmet, que culminó con la creación de la empre-sa gestora ECOFOND. Ya en 2004, a raíz de la firmade un Acuerdo Ambiental Voluntario suscrito pormás de una treintena de empresas fundidoras conel Gobierno Vasco, las fundiciones se comprometí-an a adaptar sus instalaciones para posibilitar lavalorización, reutilización y/o regeneración de lasarenas de fundición, realizando la AFV un papelcoordinador, conciliador y promotor de los objeti-vos sectoriales establecidos en el presente Acuer-do, entre ellos la promoción y creación de la plantagestora de residuos de fundición.

La planta de regeneración de arenas entró en fun-cionamiento regular el pasado mes de Julio. Previa-mente se habían realizado pruebas de fabricaciónde machos con arena regenerada de 10 fundicionessiendo los resultados satisfactorios. En la actuali-dad son ya 4 las fundiciones que han comprobadoel buen comportamiento de la arena lavada en lafabricación en serie de machos.

Es de esperar que a corto medio plazo se incre-mente el número de usuarios de la planta una vezque se adapten los sistemas de recogida y trans-porte de la arena usada.

LAS NUEVAS DIRECTRICES EUROPEASMODIFICARÁN LOS REQUISITOSDE LAS SUBVENCIONES EN MEDIOAMBIENTE PARA LAS EMPRESAS VASCAS

Según el último borrador, previsiblemente sólo se-rán subvencionables los proyectos de inversión

que todavía no hayan sido iniciados. Además, elporcentaje máximo de financiación se podrá incre-mentar para determinados tipos de proyectos.

Actualmente, la Comisión Europea se encuentra fi-nalizando el proceso de revisión de las “DirectricesComunitarias sobre Ayudas Estatales a favor delMedio Ambiente” que entrarán en vigor con elnuevo año 2008.

Algunas de las medidas que se proponen y quepueden tener mayor significación entre el tejidoempresarial son precisamente dos, la que se refie-re al plazo en que se acometen las inversiones y laque se refiere al porcentaje de financiación en de-terminadas tipologías de proyectos.

Respecto al plazo, el objetivo de todas las ayudasque se conceden ha de ser el de provocar un “efec-to incentivador” en el perceptor de la ayuda.

La Comisión es clara en ese sentido y “… consideraque las ayudas nunca tienen un efecto incentiva-dor sobre el beneficiario cuando éste presenta lasolicitud de ayuda a las autoridades nacionalescon posterioridad al inicio del proyecto”.

Dicho en otras palabras, en caso de aprobarse di-chas Directrices Comunitarias de acuerdo a su re-dacción actual, previsiblemente no serían subven-cionables los proyectos de inversión que ya hayansido iniciados en el momento de solicitar la ayuda.

Anteproyecto de las Directrices Comunitarias so-bre ayudas estatales a favor el Medio Ambiente:

http://ec.europa.eu/comm/competition/state_aid/reform/guidelines_environment_es_2.pdf

MODIFICACIÓN EN LEY DE IPPCPARA ELIMINAR LA PRÓRROGAINDEFINIDA DE LA AUTORIZACIÓNAMBIENTAL INTEGRADA

Se establece un plazo taxativo de seis meses a con-tar desde el 30 de octubre de 2007 para que las em-presas sometidas a la Ley de prevención y controlintegrados de la contaminación (Ley IPCC) puedanobtener la Autorización Ambiental Integrada.

A través de una enmienda acogida en la Ley de Pa-trimonio Natural y de la Biodiversidad aprobada elpasado 22 de Noviembre en el Congreso, se ha pro-cedido a modificar la Ley 16/2002, de 1 de julio, deprevención y control integrados de la contamina-

tema de producción empleado o los riesgos exis-tentes. La vigencia del permiso es de ocho años.

LEY ESTATAL 34/2007, DE CALIDADDEL AIRE Y PROTECCIÓNDE LA ATMÓSFERA(BOE Nº 275 DE 16/11/2007)

El 16 de Noviembre se ha publicado la LEY ESTA-TAL 34/2007, de CALIDAD del AIRE y PROTECCIÓNde la ATMÓSFERA, tras ser aprobada en el Parla-mento el pasado 31 de octubre, tal y como ya les a-delantamos en nuestro boletín técnico Octubre2007.

• Sustituye a la anterior Ley de Protección del Me-dio Ambiente Atmosférico de 1972 (Ley Estatal38/1972).

• Deroga el RAMINP: Reglamento de actividadesmolestas, insalubres, nocivas y peligrosas, apro-bado por Decreto 2414/1961, de 30 de noviem-bre.

Este Reglamento mantendrá su vigencia en a-quellas comunidades y ciudades autónomasque no tengan normativa aprobada en la mate-ria, en tanto no se dicte dicha normativa.

• Comprende todas las fuentes de contaminantesrelacionados en el Anexo I correspondientes alas actividades potencialmente contaminadorasde la atmósfera enumeradas en el Anexo IV, de-terminando obligaciones para los titulares delas instalaciones donde se desarrollen dichasactividades.

• Contiene disposiciones relativas a la evaluacióny gestión de la calidad del aire. Así, prevé que elGobierno, con la participación de las Comunida-des Autónomas, deberá fijar objetivos de calidaddel aire, las condiciones y plazos para alcanzar-los. Para ello, las Comunidades Autónomas y, ensu caso, las entidades locales evaluarán regular-mente la calidad del aire y zonificarán su terri-torio según los niveles de los contaminantes. Di-cha zonificación deberá ser tenida en cuenta enla elaboración y aprobación de planes urbanísti-cos y de ordenación del territorio.

• En materia de control de las emisiones, la Ley ha-bilita al Gobierno, con la participación de las Co-munidades Autónomas, para establecer valoreslímite de emisión para contaminantes y activida-des. Además establece un régimen de interven-

ción (ley IPPC) con el fin de eliminar la prórroga in-definida incluida en la misma, cuestión ésta sobrela que la Comisión Europea había hecho llegar aEspaña su discrepancia sobre la transposición de lacorrespondiente Directiva Europea.

La Directiva IPPC transpuesta en 2002 en España,había fijado la fecha límite del pasado 30 de octu-bre, pero incluía una disposición adicional que per-mitía a las empresas seguir funcionando sin la au-torización, en el caso de que hubieran presentadola documentación a las distintas administraciones.

A partir de la modificación aprobada en la norma através del proyecto de ley de Patrimonio Naturalqueda sin efecto la posibilidad de que las instalacio-nes existentes que hubieran solicitado en tiempo yforma su autorización ambiental integrada (AAI) si-gan funcionando sin mediar resolución expresa delas CCAA.

Ahora se establece un plazo taxativo y cerrado deseis meses a contar desde el 30 de octubre de 2007en el que las Comunidades Autónomas tendránque emitir resolución expresa de autorización odenegación de la posibilidad de operar de las insta-laciones sometidas a la ley IPPC. Este extremo hasido comunicado a la Comisión Europea para suconocimiento.

Con la medida tomada se solventa así el problemasurgido por las dificultades administrativas que lamayoría de las CCAA han tenido que afrontar en elaño 2007 como competentes a la hora de concederlas AAI, evitando a la vez tanto el perjuicio de ins-talaciones que pudieran verse obligadas a suspen-der su operación por retraso de la administraciónautonómica competente, así como la situación deque se permitiera operar indebida e indefinida-mente a instalaciones sin la correspondiente auto-rización, la cual ahora deberá otorgarse expresa-mente ANTES DEL 30 DE ABRIL DE 2008.

El nuevo permiso endurece significativamente lascondiciones actuales: ahora se protege el agua, elsuelo y la atmósfera de forma independiente, fi-jando niveles máximos de emisiones en cada ám-bito. La nueva regulación se basa en una visión in-tegral, al globalizar todos los impactos y reunir enuna sola todas las autorizaciones, que ahora otor-gan de manera separada las distintas administra-ciones.

Junto a esto, cada industria tiene impuestos unoslímites de emisiones o vertidos de manera indivi-dualizada, en función de su emplazamiento, el sis-


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ción administrativa sometiendo a autorizaciónde las Comunidades Autónomas la construcción,montaje, explotación, traslado o modificaciónsustancial de aquellas instalaciones en las que sedesarrolle alguna de las actividades pertenecien-tes a los grupos A y B del anexo IV, y a notifica-ción las actividades pertenecientes al grupo C; noobstante, quedan exceptuadas las instalacionesincluidas en el ámbito de aplicación de la Ley16/2002, de 1 de julio, de prevención y control in-tegrados de la contaminación (Ley IPPC).

• Identifica instrumentos de fomento de la pro-tección de la atmósfera, entre otros los acuerdosvoluntarios, los sistemas de gestión y auditoríasambientales, la investigación, desarrollo e inno-vación y la formación y sensibilización.

• También cabe mencionar las referencias de laLey a la adopción por parte de las ComunidadesAutónomas, y en su caso entidades locales, de lasmedidas de inspección necesarias para garanti-zar su cumplimiento. Asimismo, la Ley prevé unrégimen sancionador aplicable ante hechos cons-titutivos de infracción conforme a la misma.

TEXTO COMPLETO:

http://www.boe.es/boe/dias/2007/11/16/pdfs/A46962-46987.pdf

PROTOCOLO DE VIGILANCIA RADIOLÓGICA

A fecha 20 de Noviembre de 2007 el Registro de ins-talaciones en las que se aplica el Protocolo, incluye128 instalaciones: 25 del Sector Siderúrgico, 96 delde la recuperación (sector chatarrero) y 6 del sectorfundición (3 fundiciones de FEAF).

Detecciones-retiradas

El gráfico elaborado por el CSN (Consejo de Seguri-dad Nuclear) con los países de procedencia de lasfuentes detectadas en 2007 (28 fuentes radiacti-vas), indica que Rusia y Lituania son países recu-rrentes de estas fuentes. Así, de España procedenel 21,4% de las fuentes detectadas; Rusia: 25; Litua-nia: 14,3%; Alemania: 7,1%; Colombia: 7,1%; Came-rún 3,6%; Reino Unido, 3,6%; Portugal: 3,6% y un14,3% se desconoce el origen.

En 2007 han tenido lugar un total de 110 deteccio-nes en las empresas adscritas al Protocolo, de lascuales el 25% corresponden a fuentes radiactivas,un 0,9% son piezas con contaminación artificial;

9,1% indicadores con pintura luminiscente; 6,4%productos con Torio; 11,8% Piezas de Uranio; 5,5%Pararrayos radiactivo; 0,9% detectores iónicos dehumo. Un 19,1% corresponden a piezas con conta-minación natural (NORM) y un 20,9% estaban pen-dientes de caracterizar a fecha 31 de Octubre de2007. En su mayoría son fuentes de Cs-137, Ra-226y Co-60. Se sabe que el Cs-137 se incorpora al polvode horno, el Co-60 al acero (metal) y el Ra-226 a laescoria, una vez fundida la fuente.

Incidentes producidos

En el año 2007 se han producido dos incidentes re-levantes en una Siderurgia y una Acería vascas. Enla primera hubo que retirar 2,5 toneladas de mate-rial contaminado desde el punto de vista radiológi-co, como consecuencia de la fusión de una fuentede alta actividad.

ACTUACIONES DEL GRUPO TÉCNICO

Entre las diferentes actuaciones que se están lle-vando a cabo en el Grupo Técnico, destacar que seha elaborado un documento relativo a Esquema deactuaciones para el refuerzo del objetivo “preventi-vo” en la aplicación del Protocolo para la vigilanciaradiológica en la industria del metal.

Fruto de la experiencia acumulada con los 9 añosde funcionamiento del Protocolo, las Autoridadesespañolas implicadas comienzan a tener informa-ción suficiente como para identificar países de ori-gen frecuente de las fuentes, algunas de ellas defácil identificación, y también algunos destinos re-currentes de las mismas en España.

Considerando además que los embarques van a-compañados por certificados en origen que indi-

Equipo con fuente de Co-60.

can que han sido sometidos a una revisión radioló-gica, parece claro que hay que acometer accionesde mejora en la eficacia de la aplicación del “Proto-colo” hacia el futuro, para lo cual ya se están to-mando las acciones oportunas.

Otras actuaciones del grupo técnico están orien-tadas a la preparación de “Planes de acción gené-ricos” para caso de incidentes de procesamientode materiales metálicos radiactivos, que permi-tan simplificar la edición de los específicos quepide el Protocolo, así como proyectos de investi-gación, como por ejemplo la ejecución del Pro-yecto de control y vigilancia de materiales metá-licos mediante pórticos, con el objetivo de tenerun conocimiento técnico en España del funciona-miento de estos equipos, y armonizar los pará-metros de funcionamiento de los pórticos insta-lados.

SUBGRUPO TÉCNICO DE FUNDICIÓN

Dentro del Grupo Técnico se constituyó el 21 deSeptiembre de 2006 un subgrupo para la adapta-ción del Protocolo a las particularidades del Sectorde Fundición, en el que participan 2 fundicionesdel Sector y representantes del Grupo Técnico:CSN (Consejo de Seguridad Nuclear), ENRESA, U-NESID (Unión de Empresas Siderúrgicas), FER (Fe-deración Española de Recuperadores) y la propiaFEAF.

Fruto de las actuaciones derivadas de este grupode trabajo el pasado mes de Septiembre se aprobódefinitivamente en Junta Directiva de FEAF el SIS-TEMA DE EQUIPAMIENTO MÍNIMO QUE DEBENDISPONER LAS FUNDICIONES QUE DESEEN ADS-CRIBIRSE AL PROTOCOLO.

Este documento de “Requerimientos de equipa-miento técnico y de control radiológico en las fun-diciones integrantes del Protocolo”, se fundamentaen la existencia de un detector portátil, si bien pa-ra un volumen de consumo superior a las 10.000tn/año de chatarras se recomienda la instalaciónde pórtico. Para la elaboración de la propuesta seha tenido en cuenta la clasificación (procedencia)de las chatarras utilizadas en las fundiciones, asícomo el consumo, y se ha contado en todo mo-mento con la experiencia y el conocimiento delGrupo Técnico.

Se está elaborando un procedimiento que sirvapara la detección y segregación con un detectorportátil, el cual está en fase de borrador y comen-


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CAMPAÑA PARA LA BÚSQUEDA, RECUPERACIÓNY GESTIÓN DE LAS FUENTES RADIACTIVASHUÉRFANAS

El MITYC, Ministerio de Industria, Turismo y Co-mercio, está promoviendo una campaña para labúsqueda, recuperación y gestión de fuentes ra-diactivas huérfanas, tal como está previsto en elReal Decreto 229/2006, sobre el control de fuentesradiactivas encapsuladas de alta actividad y fuen-tes huérfanas. Esta campaña cuenta con la colabo-ración del CSN y se ha encargado a ENRESA su eje-cución.

Desde ENRESA se han enviado más de 1.000 cartasa instituciones informando de la realización de es-ta campaña y está previsto que se retiren 8 fuentesantes de que termine el año. Este tipo de fuentesproceden, en una alta proporción, de universida-des, del sector de la construcción y de las confede-raciones hidrográficas.

ACUERDO FEAF-LAINSA. SERVICIO UTPR

La FEAF firmó el 18 de Abril de 2006 un ACUERDOPARA LA ASISTENCIA TÉCNICA AL CONTROL RA-DIOLÓGICO DE MATERIALES ENCONTRADOS ENLA CHATARRA con LAINSA, Unidad Técnica deProtección radiológica (UTPR), que puede ser utili-zado por todas las empresas de FEAF que se adhie-ran al Protocolo. El Acuerdo contempla un serviciobásico de actuación y las tarifas se establecen enfunción de tres regiones de actuación a nivel na-cional para la Península.

El apoyo de una UTPR es necesario en caso de alar-ma significativa en un cargamento de chatarrasque llegue a la instalación, o bien, en el caso de de-tección real de material radiactivo en el proceso oen los productos resultantes.

ATENCIÓN

Hoy en día los detectores se están generalizandode forma muy amplia y cada vez son más las in-dustrias y empresas que disponen de los mismos,como por ejemplo vertederos (la contaminaciónradiológica se extiende a escorias, polvos de horno,etc.), fábricas de automoción y componentes, cha-tarreros, clientes, etc, por lo que existe la posibili-dad de que la contaminación radiológica sea detec-tada a la entrada de otra instalación y al revisar elorigen del material se llegue al foco de contamina-ción original.


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tarios. Existe ya un procedimiento de actuaciónen el caso de utilizar el pórtico como sistema dedetección.

Paralelamente la FEAF ha propuesto a ENRESAque los cursos básicos de protección radiológicaque se imparten para las fundiciones incluyan u-na práctica también de detección y segregacióncon el monitor portátil, adaptada así a los fundi-dores.

Por otra parte también se dispone ya de un borra-dor de documento sobre ventajas e inconvenientesde la adhesión al Protocolo, iniciativa que tambiénfue propuesta por FEAF al Grupo Técnico.

Dado el interés mostrado por algunas fundicionesen la posibilidad de adquirir un pórtico, la FEAF seha puesto en contacto recientemente con D. JuanAntonio González, quien participa directamente yde manera activa en el mencionado Proyecto decontrol y vigilancia de pórticos financiado por CSNy ENRESA, quien ha facilitado a la FEAF informa-ción de primera mano sobre 3 tipos de pórticos bá-sicos, que bajo su experiencia son lo suficiente-mente eficaces y exigentes, para instalarse en lasplantas fundidoras.

Ésta y cualquier información relacionada con lavigilancia radiológica en las fundiciones está a ladisposición de las empresas de FEAF que así lo so-liciten.

ACTIVIDADES DE FORMACIÓN E INFORMACIÓN

En el año 2007 se han realizado en el marco delProtocolo seis cursos de nivel básico, un curso denivel avanzado y un curso de actualización. Con-cretamente en los cursos de 2007 han participado14 personas de 11 fundiciones de FEAF. Desde el a-ño 2004, 47 personas de 28 empresas de FEAF hanparticipado en los cursos básicos de Protección Ra-diológica impartidos por ENRESA. Una empresa havuelto a participar en el nuevo curso de actualiza-ción diseñado este año 2007.

Los cursos básicos son organizados por ENRESA encolaboración con las Asociaciones Sectoriales (FER,UNESID y FEAF) y son totalmente gratuitos para lasempresas asociadas a ellas.

En orden a planificar las futuras actividades for-mativas, las Asociaciones Sectoriales, en estecaso FEAF, debemos transmitir a ENRESA las ne-cesidades que se nos planteen en nuestras em-presas.

2ª EDICIÓN MASTER DE INNOVACIÓN TECNOLÓGICA EN FUNDICIÓN -iCasT-


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Mis micrografíasPPoorr JJoorrddii TTaarrtteerraa

Continuamos esta sección que pretende publicar aquellas micrografías que a lo largode nuestra vida profesional nos han parecido más interesantes o curiosas. No preten-den ser ninguna novedad técnica o científica y por ello pocas explicaciones acompaña-rán las fotos.

Como muchos fundidores e investigadores también han efectuado micros tanto o másinteresantes, desde aquí les invitamos a que nos las envíen y las publicaremos con elnombre y foto del autor o autores.

Fundición ADI. Ataque térmico.Ausferrita superior.

Fundición ADI. Ataque térmico.Ausferrita inferior.

Fundición ADI. Ataque térmico. Ausferrita superior con segregación en los bordes de grano.

Fundición ADI. Ataque térmico.Ausferrita inferior con carburos en los bordes de grano.


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FUNDICIONES

Inoculación de los hierros fundidos: prácticasy desarrollos

Pearce, J. En inglés. 5 pág.

Reconozco que para mí la inoculación es un temamuy sensible en el que he trabajado bastante y queme ha llevado a discutir y discrepar de muchos inves-tigadores. Quizá por ello, leo con atención todo lo quese publica sobre el tema. En este artículo, John Pearcehace un acertado repaso de los motivos y las prácticasde la inoculación. El tratamiento del metal líquido im-plica normalmente el control inicial de la composi-ción y la inherente nucleación mediante el preacondi-cionamiento del metal. Si se ha de producir fundicióndúctil o de grafito compacto es imprescindible el tra-tamiento con magnesio y finalmente, para cualquierhierro fundido, la inoculación. En el hierro gris previe-ne la formación de carburos eutécticos, asegura unadistribución uniforme de grafito tipo A y evita la pre-sencia de grafito de subfusión y de la ferrita que sueleir asociada al grafito tipo D. Sin embargo, no siemprela inoculación es exitosa debido al desvanecimientodel efecto inoculante, a la falta de control que puedetraducirse en un aumento del rechupe, de porosidadcausada por el Al de inoculante y la presencia de in-clusiones del inoculante no disuelto y escoria. Ade-más, es difícil inocular hierros con menos de 0,05% deS e imposible con los inoculantes tradicionales los de0,03%. Los inoculantes conteniendo Ba resisten mejorel desvanecimiento. La presencia de Ca en un noduli-zante mejora el rendimiento de Mg. El Ce es impres-cindible si el caldo contiene ciertas impurezas. Lomismo puede decirse para obtener grafito compactosin Ti. En cualquier caso, el modo de inoculación in-fluye notablemente en los resultados. Para la noduli-zación, los métodos sándwich, in-mold o tundish sonpreferible a los de cuchara abierta.

Foundry Trade Journal, 181 nº 3651. Ene-feb. 2008. p. 28-32

ORGANIZACIÓN

Las materias primas para fundición en el últimotrimestre de 2007

Lacoste, I. En francés. 5 pág.

El extraordinario desarrollo chino alteró el mercadode materias primas a principios de siglo debido a queacapara entre el 35% del mercado mundial de alumi-nio y el 18% de estaño con porcentajes intermediospara Cu, Zn, Pb y Ni. Mientras que en el resto delmundo la demanda crecía el 1,5%, en China el acerolo hacía un 65%, 57% el aluminio, 71% el níquel y 93%el cobre y el zinc. Por otra parte, la producción no hapodido satisfacer la demanda, en 2005 faltó 1 millónde toneladas de Cu, el 6% de la producción mundial,lo que provocó un brutal crecimiento del precio. Perono sólo es China, otros países emergentes como In-dia, Rusia, el Oriente Medio e incluso la América Lati-na experimentan crecimientos importantes. No obs-tante, tras cinco años de subidas se espera que en2008 haya no sólo una ralentización sino disminu-ción de precios. Se estima que el Zn bajará un 30%.Para el Ni, debido a que el acero inoxidable se fabricacon menos Ni, gracias al desarrollo de los inoxidablesferríticos y dúplex, se espera que no pase de los30.500 $/t. En el mercado del acero, la London MetalExchange (LME), referencia mundial de materias pri-mas ha puesto en marcha las transacciones electró-nicas para disminuir la volatilidad del mercado. Lageneración de chatarras férricas sigue en aumento,especialmente porque se prevé un incremento delprecio del mineral que algunos analistas sitúan en el50%! Con todo, los aceristas están aumentando su ca-pacidad de producción en países como Senegal, Mau-ritania o Argelia. Para los metales no férreos, la espe-ranza está en África. Se espera que en 2012 Zambiahaga aumentar la cuota africana del 5 al 9%.

Fonderie Fondear d’Aujourd’Hui nº 272 Enero 2008 p.34-38

Inventario de Fundición

PPoorr JJoorrddii TTaarrtteerraa

Siguiendo el camino emprendido en la revista Fundición y continuado en Fundidores, vuelvo a ofrecer a los lec-tores de FUNDI PRESS el "Inventario de Fundición" en el cual pretendo reseñar los artículos más interesantes,desde mi punto de vista, que aparecen en las publicaciones internacionales que recibo o a las que tengo acceso.


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ABRASIVOS Y MAQUINARIA . . 19

BAUTERMIC . . . . . . . . . . . . . . . . 31

EURO-EQUIP . . . . . . . . . . . . . . . . Contraportada 4

IBERIA ASHLAND CHEMICAL . . Contraportada 2

IDINOVA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

ITALPRESSE . . . . . . . . . . . . . . . . . Portada

LIBRO TRATAMIENTOSTÉRMICOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

MODELOS VIAL . . . . . . . . . . . . . . 13

REVISTAS TÉCNICAS . . . . . . . . . Contraportada 3

TALLERES ALJU . . . . . . . . . . . . . . 3

TALLERES DE PLENCIA . . . . . . . 21

TRANSAL 08 . . . . . . . . . . . . . . . . 7

URPEMAK . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

ABRILGranalladoras y granallas. Shot Peening. Tratamiento superficial. Abrasivos.

Muelas. Acabado. Rebarbado. Gases y atmósferas. Lubricantes, fluidos, aceite.Moldeo. Arenas.

Próximo número

INDICE de ANUNCIANTES

sumario marzo 2008 - nº 4 - pedeca presspedeca.es/wp-content/uploads/2012/02/fundipress_04.pdf ·...

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