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2Optimización de procesosde manufactura en hornosde fundición      Alexis Tejedor De León, PhD         www.AlexisTejedor.org
3FIM:Centro Regional deVeraguasLic. en Tec. de MecánicaIndustrial: Metalurgia Aplicada       Julio - Septiembre 2003
4Procesos de fundición           Metal en estado líquido           Metal en estado líquido   Vaciado en molde con forma de...
5Fundiciónen PanamáÉpoca pre-colombina
6Obtención de piezas de formas ytamaños variados
7Metal en fase líquida
8Vaciado en moldes
9Caja superiorCaja superior                                     Cajas de moldeo                            Caja inferior  ...
10Disposición de las cajas de moldeo                     Línea de                     Línea de                     separac...
11Antecedentes                        Trabajo de graduaciónEtapas anteriores del                        Tec. de hojalaterí...
12     Horno activo                               OPTEX Thermo-                               Hunter 5140    Verificación ...
13Laboratorio de fundición
14                         88 cm                         88 cm   56 cm                                            56 cm   ...
15Salida del aceite                 Entrada del aire                    Manómetro                                Entrada d...
16Horno vasculante                                       5cm                                       5 cm                   ...
17   Horno vasculante             0.29 m3 del hogar de combustiónCaracterísticas Ladrillos refractarios                   ...
18Vista completa del sistema de fundición desarrollado     Palanca                   Horno                            Filt...
19Estado inicial de equipos
20Estado inicial de equipos
21Fase de reparación
22Accesorios                       Compresor Campbell Hausfeld                       modelo KK380700 AV 9.8 E-2 m3 y      ...
23Fase de encendido preliminar
24Ajuste de las presiones de inyección  Combustible: 3.45 E4 Pa (5 psi)  Aire: 6.9 E4 Pa (10 psi)                       Cu...
25   Medición de la temperaturaCubierta superior cerrada
26 Medición de parámetros1422 °C         Relación                combustible:                aire = 1:2
27Combustión completa
28  Metales recicladosPistones de autosLatas de bebidas
29Metal fundido
30Preparación de cajas
31Preparación de cajas
32Retirada del crisolRemoción de escorias
33Vertido del metal en moldesMolde cilíndrico
34Separación de cajas    Piezas fundidas
35Resultados:     Posibilidad de utilizar mezclas     combustibles     Presión de inyección de     combustible 2.4 E5 Pa (...
36Resultados:      Fundición de metales      reciclados: 50 minutos de      operación      Consumo de combustible: 4      ...
37   Resultados:               Utilización de fundentes:               reducir temperatura de fusión               de la c...
38Conclusiones      Se lograron optimizar las      condiciones operacionales del      horno      Se fundieron metales     ...
39Conclusiones      Se fundieron arenas      metalíferas     La utilización de fundentes     oxidantes, produjo la rajadur...
40Recomendaciones     Fundición de arenas     metalíferas: composiciones     ternarias cercas al punto     peritéctico    ...
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Horno de fundicion: smelter furnace

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  1. 1. 1
  2. 2. 2Optimización de procesosde manufactura en hornosde fundición Alexis Tejedor De León, PhD www.AlexisTejedor.org
  3. 3. 3FIM:Centro Regional deVeraguasLic. en Tec. de MecánicaIndustrial: Metalurgia Aplicada Julio - Septiembre 2003
  4. 4. 4Procesos de fundición Metal en estado líquido Metal en estado líquido Vaciado en molde con forma de Vaciado en molde con forma de la pieza deseada la pieza deseada
  5. 5. 5Fundiciónen PanamáÉpoca pre-colombina
  6. 6. 6Obtención de piezas de formas ytamaños variados
  7. 7. 7Metal en fase líquida
  8. 8. 8Vaciado en moldes
  9. 9. 9Caja superiorCaja superior Cajas de moldeo Caja inferior Caja inferior Vista superior Vista superior
  10. 10. 10Disposición de las cajas de moldeo Línea de Línea de separación separación Sección Sección superior superior Tiradero Tiradero Tragadero Tragadero Modelo Modelo Sección Sección Tablero de Tablero de inferior inferior soporte soporte
  11. 11. 11Antecedentes Trabajo de graduaciónEtapas anteriores del Tec. de hojalatería horno Tec. en programaciónReparación y Equipo Confección de los moldesPreparación del metal Moldes terminados de alimentación
  12. 12. 12 Horno activo OPTEX Thermo- Hunter 5140 Verificación del metal Medición en fase liquidaVaciado del metal Acabado final Pieza fundida
  13. 13. 13Laboratorio de fundición
  14. 14. 14 88 cm 88 cm 56 cm 56 cm Piedra Cámara de lechos Malla filtrantes para133 cm133 cm Hilo suelto 133 cm 133 cm combustible Malla reciclado Poliestireno Malla Salida para el aceite filtrado 88 cm 70 cm 100 cm 100 cm
  15. 15. 15Salida del aceite Entrada del aire Manómetro Entrada del aceite Cámara de presurización del combustible49 cm49 cm 49 cm 49 cm filtrado 27 cm 27 cm 0.03 m3 de capacidad
  16. 16. 16Horno vasculante 5cm 5 cm 5 cm 34cm 34 cm 34 cm Salida de 72cm 11 cm 11 cm metal 55cm 55 cm 55 cm fundido 72cm 72 cm 72 cm 72cm 72 cm 72 cm
  17. 17. 17 Horno vasculante 0.29 m3 del hogar de combustiónCaracterísticas Ladrillos refractarios Aislante térmico Protección de cubierta metálica
  18. 18. 18Vista completa del sistema de fundición desarrollado Palanca Horno Filtro Horno vasculante Horno de fundición Filtro para aceite Inyector Compresor Compresor Reservorio Aceite Medidor Aceite Entrada Salida Aceite Depósito de combustible filtrado Depósito de combustible filtrado Cámara bajo presión
  19. 19. 19Estado inicial de equipos
  20. 20. 20Estado inicial de equipos
  21. 21. 21Fase de reparación
  22. 22. 22Accesorios Compresor Campbell Hausfeld modelo KK380700 AV 9.8 E-2 m3 y 4.5 HP Aceite residual Crisol 15 Kg Erie Tools Works, Hollands 15
  23. 23. 23Fase de encendido preliminar
  24. 24. 24Ajuste de las presiones de inyección Combustible: 3.45 E4 Pa (5 psi) Aire: 6.9 E4 Pa (10 psi) Cubierta superior abierta
  25. 25. 25 Medición de la temperaturaCubierta superior cerrada
  26. 26. 26 Medición de parámetros1422 °C Relación combustible: aire = 1:2
  27. 27. 27Combustión completa
  28. 28. 28 Metales recicladosPistones de autosLatas de bebidas
  29. 29. 29Metal fundido
  30. 30. 30Preparación de cajas
  31. 31. 31Preparación de cajas
  32. 32. 32Retirada del crisolRemoción de escorias
  33. 33. 33Vertido del metal en moldesMolde cilíndrico
  34. 34. 34Separación de cajas Piezas fundidas
  35. 35. 35Resultados: Posibilidad de utilizar mezclas combustibles Presión de inyección de combustible 2.4 E5 Pa (35 psi) Temperatura en el hogar del horno 1422 °C
  36. 36. 36Resultados: Fundición de metales reciclados: 50 minutos de operación Consumo de combustible: 4 L*h-1 Fundición de arenas metalíferas: 2.5 h
  37. 37. 37 Resultados: Utilización de fundentes: reducir temperatura de fusión de la carga. Fundentes oxidantes utilizados C + 0.5 O2 = CO CO + 0.5 O2 = CO2Descarburización del crisol
  38. 38. 38Conclusiones Se lograron optimizar las condiciones operacionales del horno Se fundieron metales reciclados con consumo mínimo de material combustible reciclado
  39. 39. 39Conclusiones Se fundieron arenas metalíferas La utilización de fundentes oxidantes, produjo la rajadura del crisol
  40. 40. 40Recomendaciones Fundición de arenas metalíferas: composiciones ternarias cercas al punto peritéctico Evaluar parámetros en las escorias: acidez, viscosidad, estructuras internas
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