Producción de hierros nodulares ferríticos directamente de fundición partiendo de chatarra de acero de alto manganeso // Production of ferrítics nodular irons directly from foundry leaving of high manganese scrap steel

• Main Authors: C. DeFranch, T. Rodríguez Moliner
• Format: Article
• Language: English
• Published: Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría - Cujae 1999-07-01
• Series: Ingeniería Mecánica
• Online Access: http://www.ingenieriamecanica.cujae.edu.cu/index.php/revistaim/article/view/384

<p>La producción de hierros nodulares con matriz ferrítica es lograda normalmente con el uso de arrabios especiales con bajos<br />contenidos de elementos formadores de carburos, o mediante largos y costosos tratamientos térmicos. Estos arrabios tienen<br />altos precios, por lo que se hace necesario la búsqueda de variantes más económicas para la producción de este tipo de<br />material. El objetivo de este trabajo es la obtención de dicho material usando como carga chatarra de acero, la cual tiene un<br />precio mucho mas bajo.<br />La estructura de la matriz en el hierro nodular, depende de su composición química, su velocidad de enfriamiento, así como de<br />la forma y cantidad de nódulos de grafito. Cuando lo que se desean son matrices ferríticas se deben mantener los elementos<br />perlitizantes en contenidos lo más bajo posible para desfavorecer de esta forma la solidificación de acuerdo al diagrama<br />metaestable.<br />El uso de chatarra plantea el problema de los niveles de manganeso presentes en la misma (generalmente entre 0.6 y 0.8%). El<br />manganeso, que es un elemento perlitizante evita la obtención de altas elongaciones ya que la matriz nunca sería<br />completamente ferrítica. Es por esto que si se desea usar chatarra de acero como material de carga sea necesario el estudio de<br />formas de eliminarlo del baño.<br />Para la eliminación del manganeso existen diversas referencias en la literatura a procesos desarrollados a base de cloro,<br />oxígeno, sulfatos, óxido de hierro, y procesos con el uso de hornos al vacío.<br />En este trabajo la eliminación del manganeso mediante el uso de óxido de hierro, Sulfato de sodio, y PVC. ha sido investigada,<br />llegando a soluciones factibles para la producción de este tipo de hierro.<br />El primero de los tres métodos ha demostrado ser el más factible ya que el segundo aumenta el contenido de azufre en el baño,<br />requiriendo una desulfuración previa al tratamiento de esferoidización y el tercero de los métodos desprende una gran cantidad<br />de gases dañinos; lo que necesitaría de una gran inversión en cuanto a extractores y procesadores de estos gases.<br />Los factores críticos en el proceso que emplea óxido de hierro para la eliminación del manganeso son: temperatura,<br />composición química del baño y elementos presentes en la escoria, con el mismo se han logrado eliminaciones del manganeso<br />de hasta un 80% del contenido inicial y fundiciones ferríticas con elongaciones de hasta un 23%.</p><p><br />Palabras claves: hierro nodular, fundición</p><p>___________________________________________________________________________</p><p>Abstract<br />The production of nodular irons with main ferrític is usually achieved with the use of special arrabios with contained first floor<br />of elements formadores of carbides, or by means of long and expensive thermal treatments. These arrabios has high prices, for<br />what becomes necessary the search of more economic variants for the production of this material type. The objective of this<br />work is the obtaining of this material using like load steel scrap, which has a price a lot but I lower.<br />The structure of the womb in the nodular iron, depends on its chemical composition, its cooling speed, as well as of the form<br />and quantity of graphite nodules. When is wanted a main ferrítics, the elements who make the perlitic estructure they should<br />be maintained in contents the lowest thing possible for less susecful this way the solidification according to the diagram.<br />The scrap use outlines the problem of the present manganese levels in the same one (generally between 0.6 and 0.8%). The<br />manganese that is an element who make the perlitic estructure avoids the obtaining of high elongations since the womb it<br />Dr. Ing C. DeFranch, Dr. Ing. T. Rodríguez Moliner<br />26<br />would be never completely ferrític. It is for this reason that if she/he wants himself to use steel scrap as load material it is<br />necessary the study in ways of eliminating it of the bathroom.<br />For the elimination of the manganese diverse references exist in the literature to processes developed with the help of chlorine,<br />oxygen, sulfates, iron oxide, and processes with the use of ovens to the hole.<br />In this work the elimination of the manganese by means of the use of iron oxide, Sulfate of sodium, and PVC. it has been<br />investigated, arriving to feasible solutions for the production of this iron type.<br />The first of the three methods has demonstrated to be since the most feasible the second the content of sulfur it increases in the<br />bathroom, requiring a previous desulfuración to the esferoidización treatment and the third of the methods remove a great<br />quantity of harmful gases; what would need of a great investment as for extractors and processors of these gases.<br />The critical factors in the process that uses iron oxide for the elimination of the manganese are: temperature, chemical<br />composition of the bathroom and present elements in the scum With the same one eliminations of the manganese have been<br />achieved of until 80% of the initial content and foundries ferríticas with elongations of until 23%.</p><p><br />Key words: Iron nodular, foundry.</p>