Influence of the continuous casting process of TIN-ZINC-LEAD bronze on the wear of the graphite crystallizer

Influencia del proceso de fundición continua de bronce TIN-ZINC-LEAD en el desgaste del cristalizador de grafito

La investigación realizada en este trabajo se refiere a la influencia del proceso de fundición continua de bronce estaño-cinc-plomo en el desgaste del cristalizador de grafito. Las observaciones y ensayos de la superficie externa de las varillas fundidas indican su buena calidad, sin defectos de fundición. No se observó una degradación excesiva de la superficie interna de los cristalizadores después de la fundición. Se evaluó que la calidad de la superficie del cristalizador sería aceptable para su uso posterior, a pesar de los residuos pegados, principalmente en la zona de cristalización.

INTRODUCCIÓN

Uno de los factores básicos responsables de la producción de varillas de alta calidad en el proceso de colada continua son unas condiciones de colada correctamente seleccionadas. La modificación de parámetros como la velocidad de colada y el caudal de agua de refrigeración, además de afectar a la calidad superficial adecuada, afecta principalmente a la microestructura y, por tanto, a las propiedades mecánicas del material producido [1, 2]. Un factor importante, pero a menudo ignorado, además de los parámetros de colada correctamente seleccionados, es la calidad y el tipo del cristalizador utilizado. Durante el proceso de colada continua, especialmente de aleaciones que contienen elementos agresivos, se produce un desgaste excesivo del material de grafito a través del proceso de degradación de la superficie del cristalizador, que consiste principalmente en un desgaste abrasivo y erosivo de la parte interna de la zona de cristalización y directamente detrás de ella. Además, el proceso de fundición y la calidad de las piezas fundidas obtenidas están influenciados por el sistema cristalizador-enfriador, incluyendo el tipo de geometría del cristalizador y su ajuste con el cabezal de enfriamiento a través de la eficiencia de la eliminación de calor en el sistema de cristalización. Cuanto mejor sea la calidad de la superficie del cristalizador, mayor será la eficacia de la colada. Es posible aumentar la eficiencia del flujo de calor utilizando cristalizadores de alta calidad superficial (baja rugosidad) y adecuadamente adaptados al sistema de cristalización [3].  Además del cristalizador adecuadamente seleccionado en términos de material y estructura, una forma eficaz de mejorar el efecto de eliminación de calor en la zona de cristalización es también cambiar el sistema de entrada de líquido al enfriador, lo que cambia el flujo de líquido de laminar a vórtice. El efecto de remolino y la intensidad de turbulencia del líquido de colada en el cristalizador mejoran la homogeneidad de la microestructura de las piezas fundidas producidas [4]. Los cristalizadores utilizados en la colada continua de metales no férreos son de grafito debido a sus propiedades autolubricantes, que eliminan la necesidad de lubricantes adicionales. A pesar de sus muchas ventajas, los cristalizadores de grafito son susceptibles a la oxidación y las partículas metálicas tienden a adherirse a su superficie.