Desgaste en acero de bajo carbono debido a la acción de bagazo limpio o contaminado con sílice y jugo de caña

Wear in low carbon steel due to clean bagasse or bagasse containing silica and sugar cane juice

Este artículo describe una investigación realizada para determinar el efecto del contenido de materia extraña mineral y la presencia de jugo de caña en el desgaste de las mazas de acero en contacto con bagazo. Para ello se diseñó y construyó un prototipo basado en la máquina estándar ASTM G-65, en el cual se desgasta acero de bajo carbono, deslizándolo contra bagazo. Se realizaron pruebas con jugo de caña y sin jugo en el bagazo y se varió el contenido de materia extraña mineral. Como materia extraña, se utilizó sílice con un tamaño en el rango 0,212-0,300 mm. El desgaste se midió como la pérdida de peso de las probetas. Se utilizó microscopía electrónica de barrido para analizar las superficies desgastadas. Se encontró que el desgaste es más intenso en presencia de jugo, que produce corrosión sobre el acero. También el desgaste se incrementa con el contenido de materia extraña mineral. El principal mecanismo de desgaste observado en las superficies fue micro deformación plástica y micro corte por parte de las partículas de sílice.

INTRODUCCIÓN

El proceso de extracción de jugo de caña se realiza comprimiendo la caña ente rodillos ranurados llamados mazas. En la Figura 1 se muestra un esquema de un molino de caña de cuatro mazas.

En los ingenios azucareros, un problema grave es el desgaste de las mazas de molinos, el cual es ocasionado por la interacción de la maza con la caña y con la materia extraña mineral. El desgaste producido por la caña se explica por el contenido de sílice, que es el componente interno de la caña (Sakhawy y Hassan, 2007). La materia extraña mineral produce desgaste, porque está constituida en su mayoría por materiales duros como sílice. En el caso de la materia proveniente del campo, o partículas metálicas que se desprenden de máquinas ubicadas en etapas previas en el proceso, como máquinas de preparación, de transporte y de igual manera partículas desprendidas en los mismos molinos.