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 - C. DeFranch; T. Rodríguez Moliner (Ingeniería Mecánica)
La producción de hierros nodulares con matriz ferrítica es lograda normalmente con el uso de arrabios especiales con bajos contenidos de elementos formadores de carburos, o mediante largos y costosos tratamientos térmicos. Estos arrabios tienen altos precios, por lo que se hace necesario la búsqueda de variantes más económicas para la producción de este tipo de material. El objetivo de este trabajo es la obtención de dicho material usando como carga chatarra de acero, la cual tiene un precio mucho mas bajo. La estructura de la matriz en el hierro nodular, depende de su composición química, su velocidad de enfriamiento, así como de la forma y cantidad de nódulos de grafito. Cuando lo que se desean son matrices ferríticas se deben mantener los elementos perlitizantes en contenidos lo más bajo posible para desfavorecer de esta forma la solidificación de acuerdo al diagrama metaestable. El uso de chatarra plantea el problema de los niveles de manganeso presentes en la misma (generalmente entre 0.6 y 0.8%). El manganeso, que es un elemento perlitizante evita la obtención de altas elongaciones ya que la matriz nunca sería completamente ferrítica. Es por esto que si se desea usar chatarra de acero como material de carga sea necesario el estudio de formas de eliminarlo del baño. Para la eliminación del manganeso existen diversas referencias en la literatura a procesos desarrollados a base de cloro, oxígeno, sulfatos, óxido de hierro, y procesos con el uso de hornos al vacío. En este trabajo la eliminación del manganeso mediante el uso de óxido de hierro, Sulfato de sodio, y PVC. ha sido investigada, llegando a soluciones factibles para la producción de este tipo de hierro. El primero de los tres métodos ha demostrado ser el más factible ya que el segundo aumenta el contenido de azufre en el baño, requiriendo una desulfuración previa al tratamiento de esferoidización y el tercero de los métodos desprende una gran cantidad de gases dañinos; lo que necesitaría de una gran inversión en cuanto a extractores y procesadores de estos gases. Los factores críticos en el proceso que emplea óxido de hierro para la eliminación del manganeso son: temperatura, composición química del baño y elementos presentes en la escoria, con el mismo se han logrado eliminaciones del manganeso de hasta un 80% del contenido inicial y fundiciones ferríticas con elongaciones de hasta un 23%. Palabras claves: hierro nodular, fundición ___________________________________________________________________________ Abstract The production of nodular irons with main ferrític is usually achieved with the use of special arrabios with contained first floor of elements formadores of carbides, or by means of long and expensive thermal treatments. These arrabios has high prices, for what becomes necessary the search of more economic variants for the production of this material type. The objective of this work is the obtaining of this material using like load steel scrap, which has a price a lot but I lower. The structure of the womb in the nodular iron, depends on its chemical composition, its cooling speed, as well as of the form and quantity of graphite nodules. When is wanted a main ferrítics, the elements who make the perlitic estructure they should be maintained in contents the lowest thing possible for less susecful this way the solidification according to the diagram. The scrap use outlines the problem of the present manganese levels in the same one (generally between 0.6 and 0.8%). The manganese that is an element who make the perlitic estructure avoids the obtaining of high elongations since the womb it Dr. Ing C. DeFranch, Dr. Ing. T. Rodríguez Moliner 26 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 necessary the study in ways of eliminating it of the bathroom. For the elimination of the manganese diverse references exist in the literature to processes developed with the help of chlorine, oxygen, sulfates, iron oxide, and processes with the use of ovens to the hole. In this work the elimination of the manganese by means of the use of iron oxide, Sulfate of sodium, and PVC. it has been investigated, arriving to feasible solutions for the production of this iron type. The first of the three methods has demonstrated to be since the most feasible the second the content of sulfur it increases in the bathroom, requiring a previous desulfuración to the esferoidización treatment and the third of the methods remove a great quantity of harmful gases; what would need of a great investment as for extractors and processors of these gases. The critical factors in the process that uses iron oxide for the elimination of the manganese are: temperature, chemical composition of the bathroom and present elements in the scum With the same one eliminations of the manganese have been achieved of until 80% of the initial content and foundries ferríticas with elongations of until 23%. Key words: Iron nodular, foundry.