FUNDICIN DE ZINC - Zamak
Zamak es el nombre comercial con el que se conoce a la aleacin
compuesta principalmente por zinc y aluminio y con menores
cantidades de magnesio y cobre. Esta aleacin no ferrosa fue creada
en la dcada de 1920 por la empresa norteamericana New Jersey Zinc
Company, que le dio su nombre como un acrnimo alemn de los
materiales que la componen (Zink, Aluminium, Magnesium,
Kupfer).Este material que nace de la fusin del zinc, el aluminio,
el magnesio y el cobre, tiene propiedades nicas que lo convierten
en un compuesto muy fcil de fundir, inyectar y colar, para fabricar
piezas de gran tenacidad y resistencia al impacto.
Actualmente, las piezas hechas de Zamak son utilizadas en
diferentes industrias como construccin, electrnica, automotriz,
elctrica, juguetera, joyera, decoracin, artculos deportivos y
telefona, entre otras. Sus principales usos estn orientados a la
elaboracin de piezas como carburadores, cerraduras para puertas,
carcasas, armaduras, bases para licuadoras y planchas, hebillas
para cinturones, herrajes para zapatos, etc. Tambin tiene
aplicaciones en maquinarias y herramientas en general, plomera,
aparatos de calefaccin, equipos de ofi cina y productos pticos,
entre muchos otros.
HORNOS DE INDUCCION CON NUCLEO HUECO
Estos hornos contienen una bobina de cobre refrigerada con agua
y revestimiento refractario en el interior. La parte exterior est
aislada mediante una virola de acero. El horno est dispuesto sobre
un mecanismo de inclinacin. La parte superior est abierta para
llevar a cabo los procedimientos de carga y descoriado.
Dependiendo de su capacidad, horno se carga por medio de un imn
basculante, cubetas, alimentadoras vibrantes o manualmente. La
capacidad de estos hornos oscila entre 10 Kg y 30 Tn; y el
rendimiento trmico puede llegar a superar el 80%.Los hornos de
induccin sin ncleo se alimentan con corriente alterna con
frecuencia de red, media o alta (50-250 o 1000 Hz,
respectivamente). Las frecuencias normalmente se limitan a 250-350
Hz (en caso de que sean variables), ya que a mayores frecuencias la
homogeneizacin del metal es insuficiente. Se emplean altas
frecuencias en casos especiales como hornos muy pequeos.
Los sistemas de refrigeracin del agua son esenciales para el
funcionamiento de los hornos de induccin sin ncleo. Mediante el
enfriamiento de la bobina, se consiguen proteger sta y el aislante
de los daos trmicos que podran sufrir, no slo durante el
funcionamiento normal, sino tambin durante el perodo de
enfriamiento, cuando la fuente de energa ha sido desconectada y el
horno vaciado. Existen distintos sistemas de enfriamiento, basados
en circuitos cerrados con intercambiadores de calor o sistemas
abiertos de enfriamiento por evaporacin
1ER AVANCE
2DO AVANCE I. PROCEDIMIENTO
1. RECEPCION Y MANEJO DE MATERIAS PRIMASPara la produccin del
Zamak se necesita como materia prima: nodos de Zinc 99.99% Lminas
de Aluminio 99.00% Lminas de Magnesio 99.95% nodos de Cobre 99.99%
La recepcin de estas materias primas se realiza previamente al
desarrollo del proceso de fundicin, siendo transportadas en
camiones desde el proveedor hasta la planta de fundicin.En el
transporte terrestre de estas materias primas se deben tener en
cuenta las siguientes consideraciones: Mantener la altura libre de
las lminas o nodos, como mnimo de 40 cm, con respecto a la altura
de la tolva del camin. Las tolvas y compuertas de las unidades de
transporte (camiones y vagones) debern ser hermticas y debern
cumplir con las condiciones de seguridad establecidas. Cubrir las
tolvas con toldos impermeables, en buen estado de conservacin y
asegurarlas con cable metlico flexible y precintarlas. Para el
manejo y almacenamiento y manejo de estas materias primas se debe
tener en consideracin lo siguiente: Los depsitos destinados al
almacenamiento de lminas o nodos deberan ser cerrados y no ser
canchas abiertas y expuestas al ambiente, para evitar la
contaminacin con otros elementos. Fijar la humedad del ambiente de
almacenamiento de las materias primas y regularla mediante
calefaccin o refrigeracin. Aislar las materias primas del contacto
directo con el suelo.
2. FUSIN El objetivo de la fusin es lograr el cambio de estado
que permite que las materias primas pasen de estado slido a lquido.
La variacin del porcentaje de las materias primas en la composicin
del material de la fundicin, arrojara diferentes tipos de Zamak.El
procedimiento previo a la fusin consiste en la preparacin y pesado
de la carga metlica y de otros elementos (disolventes, coque, entre
otros). Una vez pesado la cantidad de elementos de la composicin de
la aleacin, se procede con la carga del horno.El horno usado para
la aleacin Zamak es un horno de induccin con ncleo hueco, el cual
tiene un rendimiento trmico entre 60 70% . Trabaja con 700 kWh de
energa elctrica y frecuencia de 250 -350 Hz.El horno debe cargarse
con materias primas que tengan la composicin qumica correcta; es
decir, que correspondan a la composicin necesaria de la colada. En
caso necesario el metal puede afinarse tras la fusin en un
convertidor AOD o en cucharas de tratamiento especial.La fusin se
produce por la rotacin intermitente y a la temperatura a la que
estn sometidas las materias primas, temperatura menor a 481C, para
lograr el cambio de estado de solido a lquido. A la mezcla fundida
se le agrega coque, el cual acta como un agente reductor, es decir,
saca el oxgeno de presente en la composicin de las materias primas,
dejando el metal en su forma elemental. La rotacin continua del
horno de induccin sin ncleo genera un sobre calentamiento, esto
sumado a oxidacin del coque, genera la emanacin de CO y CO2, as
mismo existen emanaciones de NOx y SOx. La utilizacin de vaco
permite desgasificar muy bien la colada. El mecanismo que puede
seguirse es el de vaciado y carga o fusin con pie de bao.El
mecanismo de vaciado y carga puede usarse en hornos con alta
potencia que permiten fundir metal vaciando completamente el horno
y volverlo a cargar con material fro para iniciar el siguiente
ciclo de fusin. El mtodo de fusin con pie de bao (tap to tap) se
utiliza en hornos de baja potencia, en los que aproximadamente una
tercera parte de la colada se vaca antes de aadir el material de
carga fro, esta tercera parte extraida pasar a formar parte del
material recirculante denominndose, carga fra).Antes de la colada
se pulveriza un agente desmoldeante en la matriz. EMISIONES DE
GASES Y PARTCULASLa captura de los gases y las partculas es el
principal problema a resolver a la hora de instalar un sistema de
captura de gases de combustin en un horno de induccin sin ncleo, ya
que no dispone de chimenea de salida.Campanas de aspiracin lateral:
colocar la campana de extraccin junto al horno tiene la ventaja de
permitir un fcil acceso al mismo, sin que interfieran los sistemas
de carga. A causa de la gran ascendencia de los de los gases de
salida se obtienen altas proporciones de extraccin que se traducen
en una elevada eficiencia, sobre todo si la campana se instala
fuera de la plataforma del horno, aunque en este caso el control de
la extraccin durante la colada resulta insuficiente. Este problema
se puede solucionar uniendo la campana a la plataforma del horno,
pero ello puede dificultar los procedimientos de carga. La
eficiencia puede mejorarse instalando toberas de aire en el lado
opuesto a la campana para que el humo y el polvo entren mejor en
sta pero, por desgracia, esta tcnica no funciona si se producen
interferencias en la corriente de aire, lo que sucede durante la
carga.
3. COLADALa colada del caldo o el llenado es la principal
operacin que tiene lugar al moldear.La aleacin fundida es
transportada del horno de induccin sin ncleo a los moldes mediante
las cucharas de transferencia precalentadas. Generalmente las
cucharas usadas con las cuchara tipo tetera, las cuales en la parte
delantera tienen un sifn de refractario que asegura que el metal
que salga por el pico provenga del fondo de la cuchara, lo que
garantiza que no tenga escoria. El metal fundido normalmente sale
ms limpio de este tipo de cucharas que de las que tienen reborde.
Sin embargo, tienen una desventaja: el pico es estrecho y a veces
provoca que el acero lquido se solidifique si no est lo
suficientemente caliente o si el llenado del molde se prolonga
demasiado. Por ello la temperatura optima de colada se encuentra
entre 454 660C.
Los moldes llenados se transportan desde la lnea de moldeo a las
lneas de enfriamiento. La longitud de la lnea de enfriamiento
determina la temperatura final de la pieza en el momento del
desmoldeo. Esta temperatura debe ser lo suficientemente baja para
que la pieza haya adquirido consistencia suficiente para soportar
el desmoldeo y posteriores tratamientos. Las piezas se enfran en
transportadores de vaivn o en cabinas a traccin por cable. Muchas
veces se suele utilizar tambin un flujo de aire como medio de
enfriamiento, a menudo dirigido en direccin contraria a la pieza.
En ocasiones se emplean finos chorros de agua para acelerar el
enfriamiento. EMISIONESLas emisiones que se producen durante la
colada, el enfriamiento y el desmoldeo son diversas; su cantidad y
calidad varan considerablemente de una fundicin a otra. Se trata,
bsicamente, de emisiones de partculas y de compuestos inorgnicos y
orgnicos gaseosos generados principalmente a partir de las
reacciones provocadas por las altas temperaturas y la atmsfera
reductora existente durante la colada y el enfriamiento. La
composicin de los humos de colada puede ser compleja; normalmente
estn formados por CO, CO2, H2, y metano, principales representantes
de los productos de descomposicin orgnica. Tambin puede haber
presencia de hidrocarburos aromticos policclicos y benceno en
funcin de la composicin del sistema de produccin de machos y
moldes.
II. FORMATO
3ER AVANCE
4TO AVANCE
5TO AVANCE
6TO AVANCEAuditor: Quispe Cartagena Hortencia IsabelAuditado:
Huaroc Rojas Luis MiguelProceso: Lixiviacin de OroDel proceso del
auditado encontrar 5 no conformidades:1. Granulometra del mineral a
lixiviar. Tamao lixiviable Pruebas metalrgicasSi el auditado no
conoce el tamao apto para la lixiviacin, puede estar lixiviando
mineral que supere la granulometra optima y por ende, exista una
deficiencia en el recuperacin del metal precioso.2. Sustancias
contenidas en el mineral a lixiviar.Si el mineral a lixiviar
contiene sustancias que disuelvan el cianuro, el mineral a lixiviar
consumir en forma excesiva el cianuro, existendo asi una
deficiencia en la cantidad de cianuro, y por ende, una baja
recuperacin del metal precioso.3. Relacin Polvo de Zinc vs Tonelaje
tratado.Si el auditado no conoce la cantidad optima de polvo zinc
por tonelada de mineral tratado, puede estar introduciendo una baja
cantidad de polvo de zinc, provocando una deficiente precipitacin
del metal precioso, y por ende, una baja recuperacin.4. Porosidad
del carbn activado
5. pH de la solucin cianuradaSi el pH de la solucin cianurada no
es conocida por el auditado, nos da a entender que el pH de esta
solucin est correctamente estimado, por ende, no puede estar
liberando las partculas del mineral valioso de forma ptima o de lo
contrario, esta sustancia est sobre estimada y se est generando un
mayor consumo y tratamiento del cianuro lo cual no es beneficioso
para el medio ambiente.
