► ¿Qué tipos de impurezas se acumulan como escoria?
Varios tipos de impurezas pueden acumularse en la superficie del metal fundido en forma de escoria:
◇ Óxidos metálicos: el oxígeno reacciona con el metal fundido formando óxidos sólidos.
◇ Agentes fundentes: materiales como los cloruros se combinan con los óxidos.
◇ Escoria: los silicatos y otros compuestos flotan desde el mineral.
◇ Recubrimientos antiguos - Pinturas, aceites, grasas, etc. procedentes de metales reciclados.
◇ Desgaste del crisol: partículas del revestimiento cerámico erosionadas.
◇ Residuos de combustión - Cenizas procedentes de combustibles para calefacción.
◇ Agentes desgasificantes: compuestos añadidos como nitrógeno o cloro.
El desnatado tiene como objetivo eliminar esta compleja mezcla de impurezas antes de la fundición.
► ¿Cómo varía la composición de la escoria?
La composición de la escoria varía mucho dependiendo de laSartén para descremar escoriaMetal involucrado y detalles del proceso:
Escoria de aluminio:
La escoria de aluminio a menudo contiene una cantidad significativa de metal recuperable, y algunas composiciones superan el 30% de aluminio recuperable.
Los constituyentes primarios incluyen óxido de aluminio, aluminio metálico y otros compuestos no metálicos, como las sales.
Escoria de zinc y plomo:
La escoria de zinc tiende a ser rica en zinc, lo que refleja el metal primario procesado, mientras que la escoria de plomo se caracteriza por un mayor contenido de plomo.
Las composiciones abarcan una mezcla de óxidos de zinc o plomo, partículas metálicas e impurezas adicionales que surgen de las condiciones de procesamiento específicas.
Escoria de la siderurgia:
La escoria de la siderurgia se compone principalmente de compuestos de óxido de hierro, predominantemente en forma de óxido y escamas.
Pueden estar presentes elementos adicionales, según la composición de la aleación de acero y los materiales utilizados en el proceso de fabricación del acero.
Escoria de cobre:
La escoria de cobre se reconoce por un alto contenido de compuestos de óxido de cobre (CuO).
Otros componentes presentes en la primera fuente de cobre, como el estaño o el níquel, pueden contribuir a la creación general.
Características generales:
Las escorias pueden variar ampliamente en su forma física, desde polvos sueltos hasta trozos o agregados sólidos, según las condiciones de procesamiento y el metal específico involucrado.
La naturaleza higroscópica de algunos tipos de escoria significa que absorben fácilmente la humedad del entorno circundante, lo que afecta sus propiedades físicas.
Contenido de humedad:
La escoria puede contener humedad atrapada debido a la naturaleza higroscópica de ciertas composiciones. El contenido de humedad puede influir en la manipulación y procesamiento de la escoria.
Gotitas de metal finas:
La escoria a menudo contiene finas gotas de metal arrastradas, que representan componentes valiosos que pueden ser objeto de recuperación en el proceso de separación.
Comprender la composición de la escoria ayuda a guiar el tratamiento de separación y recuperación.
► ¿Por qué es importante eliminar la escoria del metal fundido?
Dejando escoria en elSartén para descremar escoriaEl metal fundido tiene efectos perjudiciales sobre la calidad del producto final:
Debilitamiento de Estructuras Metálicas Fundidas:
Los poros de gas atrapados dentro de la escoria pueden debilitar la integridad estructural del metal fundido, comprometiendo las propiedades mecánicas del producto final.
Contaminación de elementos de aleación y química:
La escoria a menudo contiene impurezas que pueden contaminar el metal fundido, alterando los elementos de aleación y la composición química. Esto puede resultar en propiedades indeseables y comprometer el rendimiento del material.
Problemas con los grifos del horno y las boquillas de vertido:
La escoria acumulada tiene el potencial de obstruir los grifos de los hornos y las boquillas de vertido, interrumpiendo el flujo suave del metal fundido e impidiendo el proceso de fundición.
Defectos y rugosidades de la superficie:
La inclusión de escoria en el metal fundido puede provocar defectos en la superficie y asperezas en el producto terminado, disminuyendo su atractivo estético y funcionalidad.
Reducción del rendimiento del metal utilizable:
La presencia de escoria reduce el rendimiento de metal utilizable procedente del procesamiento de materias primas, lo que provoca un aumento de residuos y pérdidas económicas.
Ataque oxidativo durante la retención:
La escoria, si no se elimina, puede promover un ataque oxidativo al metal fundido durante los períodos de mantenimiento, afectando la estabilidad química y la pureza del metal.
Acumulación de hollín:
La combustión de materiales orgánicos presentes en la escoria puede provocar la acumulación de hollín, lo que complica aún más el proceso metalúrgico y potencialmente causa problemas ambientales.
Mayor dificultad en el procesamiento posterior:
La presencia de escoria complica los pasos posteriores del procesamiento, como la fundición, el laminado o la extrusión, lo que hace que sea más difícil lograr las especificaciones y la calidad deseadas del producto.
La eliminación diligente de la escoria es clave para mantener los estándares de pureza y calidad.
► ¿Cómo aprovecha una bandeja descremada la separación natural?
El metal fundido tiene una densidad mucho mayor que las impurezas que forman la escoria. Los recipientes para desechos funcionan rozando la superficie para aprovechar esta separación natural:
Separación natural debido a la diferencia de densidad:
Las impurezas dentro del metal fundido tienen una densidad menor en comparación con el metal mismo. Esta diferencia de densidad natural provoca impurezas,
incluidos óxidos y partículas no metálicas, floten hacia la superficie.
Contacto selectivo con escoria:
El diseño de lasartén desnatadaes tal que flota sobre la superficie del metal fundido, entrando selectivamente en contacto sólo con la capa de escoria flotante en la superficie.
Adherencia minimizada al metal:
La forma y perforaciones delsartén desnatadaestán diseñados para minimizar la adherencia del metal fundido. Este diseño evita el contacto excesivo con el metal, asegurando que sólo la capa superior de escoria se adhiera a la bandeja.
Proceso de desnatado lento:
El desnatado se realiza lenta y deliberadamente para recoger sólo la capa superior de escoria. Este proceso controlado evita la pérdida innecesaria de buen metal fundido y al mismo tiempo captura eficazmente las impurezas.
Transporte de escoria flotante:
como elsartén desnatadase mueve por la superficie, recoge eficientemente la escoria flotante. La cubeta suele estar equipada con mecanismos para transportar la escoria acumulada fuera del baño fundido, evitando la recontaminación.
Pérdida mínima de buen metal fundido:
El diseño estratégico y operación delsartén desnatadaAsegúrese de que se minimice la pérdida de buen metal fundido. Al apuntar específicamente a la capa superior de escoria, la mayor parte del metal fundido no se ve afectado y es adecuado para el procesamiento posterior.
Esta elegante solución de baja tecnología aprovecha la física para la extracción selectiva de escoria.
► ¿Qué sucede después de la eliminación de escoria mediante desnatado?
Después del desnatado, la escoria se somete a un procesamiento adicional:
- La escoria se vacía del recipiente a recipientes para enfriar.
- La escoria se puede triturar, moler o triturar para liberar metal.
- Los separadores magnéticos recuperan fracciones ricas en hierro.
- El contenido de metal se funde nuevamente en el flujo de producción.
- Los residuos de óxido restantes podrán tener usos secundarios.
- Mínima escoria enviada a vertedero.
La eliminación de escorias permite la producción de metales de alta pureza y el reciclaje posterior. Más información sobre el desnatado de escorias, contáctanos entech@huan-tai.org.
Referencias:
https://www.thermofisher.com/blog/metals/dross-skimming-enhance-aluminum-recovery/
https://www.tetronics.com/the-dross-dilemma-is-there-una-forma-más-verde-de-tratar-esta-peligrosa-desecho/
https://patents.google.com/patent/JPH11236470A/en
https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-05864-7_15
https://www.fst.nl/media/com_form2content/documents/c2/a4246/f2/Dross%20pans%20EN.pdf
https://www.researchgate.net/figure/Composiciones-típicas-de-escoria-para-varios-metales-fundidos-Redibujados-de-ref-2_fig3_329462851
https://www.thermofisher.com/blog/metals/boosting-productivity-recuperando-metal-de-la-escoria
https://www.sciencedirect.com/ciencia/article/pii/S2588863116300105
https://www.asminternational.org/documents/10192/2278238/amp17109p113.pdf
https://www.intechopen.com/chapters/47936
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