¿QUÉ ES EL PLASMA?

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El plasma se forma mediante la ionización de los átomos, que al romperse pierden su cubierta de electrones, los cuales se desplazan libremente. Se trata pues, de un grupo de partículas que se mueven sin orden aparente. El plasma es el estado en el que se encuentra la materia que constituye los cuerpos más masivos del Universo: las estrellas.  Sin ir más lejos, el Sol es, en sí mismo, un plasma gigantesco, lleno de átomos de hidrógeno y helio que han perdido total o parcialmente sus electrones como consecuencia de las elevadísimas temperaturas que se generan en su interior (se estimas que la temperatura del Sol es de aproximadamente 6000ºC en superficie y de unos 15 millones de grados centrígados en su núcleo).

Para conseguir un plasma, sin embargo,  no es necesario aplicar temperaturas tan elevadas. De hecho, con una vela y una cerilla tenemos suficiente. La corona anaranjada que a veces se observa en la llama de una vela es producto de la disociación e ionización de las moléculas del aire y constituye un plasma de baja densidad y temperatura. En definitiva, si miramos con detenimiento a nuestro alrededor es posible que reparemos en más de un elemento constituido por plasma. Además de los plasmas generados de forma natural como un rayo en una tormenta, o el propio Sol, el hombre ha creado diferentes tipos de plasmas de manera artificial con diversas utilidades, desde aplicaciones en medicina hasta las meramente industriales, como pueden ser la soldadura, el corte por plasma.. etc. Incluso la mayoría de nosotros tenemos en casa lámparas fluorescentes o televisores basados en la tecnología del plasma.

Una de las aplicaciones que nos interesa,  consiste en el calentamiento de las unidades de colada basado en la tecnología del plasma térmico de alta potencia HPTP, consiste en aprovechar el calor de un arco de plasma que se produce como consecuencia de la ionización del gas plasmágeno entre un electrodo de grafito (el cátodo) y el baño metálico,que está eléctricamente conectado a otro electrodo Sistema ILT(denominado ánodo).  La corriente atraviesa el gas ionizándolo, pudiéndose alcanzar en el núcleo del arco temperaturas superiores a los 10.000ºC.  La generación del plasma se logra generando una diferencia de potencial entre los dos electrodos, de modo que se produzca una reacción en cadena que ionice el gas plasmágeno dando origen al arco de plasma.

www.iltplasma.com

 

Materias Primas y la Industria del Acero

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“Del total de los productos fabricados, el 70% se utiliza en la Industria del Acero; las materias primas necesarias para su fabricación, cada vez más caras y escasas.  Esto hace que las empresas fabricantes de refractarios no puedan controlar el precio de sus productos.

De aquí surgen dos vías de estudio:

1.- El reciclado de materias primas.

2.- La producción de materias primas sintéticas.

Interesante artículo escrito por F.Richter, H.Seifert “Refractory Raw Materials from the Steel Industry, REFRACORIES WORLDFORUM 5(2013)[1] 83-86

http://www.refractories-worldforum.com/

 

 

 

¿Porqué puede aparecer escoria adherida al revestimiento?

La escoria adherida al revestimiento silicioso lleva consigo una ineficiente marcha del horno.

Pueden ser de bajo o alto punto de fusión. Cuando el horno trabaja a temperaturas bajas de forma óxido de silicio que se adhiere a las paredes del revestimiento según:

Si metal + O2 -> SiO2 escoria

Alto punto de fusión. Se forman escorias difíciles de eliminar ya que éstas presentan un punto de fusión superior al propio revestimiento:

2 FeO carga oxidada + Si metal -> 2 Fe + Si O2 escoria.

Al metal -> Al2O3 + SiO2 revestimiento -> Al2O3. SiO2 escoria mullítica.

¿Qué le puede ocurrir?

En cualquiera de los dos casos el horno pierde capacidad, aumenta el riesgo de formación de grietas, presenta una fusión irregular con áreas diferenciadas de comportamiento magnético en resumen la vida del horno disminuye.

¿Qué hacer?

Es imprescindible analizar la causa de este recrecimiento.

Ante escorias de bajo punto de fusión , elevar el nivel del metal y proceder a elevar la temperatura hasta eliminarla.

Cunado son de alto punto de fusión, es imprescindible analizar la carga y aditivos empleados.

Muchas veces aparecen concentraciones en el FeSi de Al elevadas causantes de este problema.

¿Porqué aparecen grietas horizontales en el revestimiento?

No hay una única respuesta. Son varias las posibles causas que podemos numerar como responsables de la aparición de estas grietas:

– Compactación del revestimiento inapropiada.

– Segregación del revestimiento.

– Pérdida de finos por la bobina.

– Colgadura del revestimiento desde la paila.

¿Qué puede ocurrir?

Lo más probable es la infiltración del metal haciendo que el horno deba ser demolido de forma inmediata.

¿Qué hacer?

Analizar cómo ha sido posible que se haya formado junto con el proveedor de su revestimiento.

¿Porqué aparece Zn contra la mica durante la demolición del revestimiento?

La presencia de Zn en la demolición está asociada a la presencia del mismo en la carga empleada y a la no correcta fusión del mismo en el horno de inducción.

El Zn volatiliza a 919ºC pasando a forma sólida (de chapas galvánicas) a gas. En forma de gas penetra en los poros del revestimiento y al encontrar su isoterma de solidificación a 419ºC pasa nuevamente a forma sólida.

¿Qué puede ocurrir?

Caso de bobinas en mal estado en Zn puede ser responsable de arcos entre espiras.

¿Qué hacer?

1- Mejorar la desnificación del revestimiento

2- Proceder a modificar la forma de aportar la carga metálica. Deberá introducirse el paquete cincado una vez que el horno tenga metal y temperatura suficiente.

 

¿Qué diferencia hay entre ácido y óxido bórico?

El ácido bórico es la forma hidratada (contiene agua) del óxido bórico (forma anhidra o exenta de agua).

El ácido bórico H3BO3 a baja temperatura (menos de 150 ºC) se descompone en óxido bórico (B2O3) y agua (H2O) que representa aproximadamente el 44% en peso.

Es decir que cuando tenemos 10 kg de ácido bórico en un revestimiento se descompondrá liberando 4,4 kg de agua. Este hecho se debe tener en cuenta al realizar la elección del porcentaje adecuado y en la definición de la curva de sinterizado.

Desde el punto de vista de comportamiento térmico la mayor dispersión de ácido bórico hace que el revestimiento presente una ligera mejor resistencia mecánica que el porcentaje similar en óxido bórico.

¿Porqué aparecen pequeñas bolitas negras en el revestimiento al demolerlo?

El monóxido de carbono producto de la oxidación del carbono del metal se difunde a través de las zonas porosas del revestimiento silicioso donde se disocia depositando carbón.

2C metal+O2 (aire) -> 2 CO (gas) -> C+O2

¿Qué puede ocurrir?

No tiene efecto en la refractariedad de la masa.  Sin embargo, en bobinas antiguas o mal estado puede provocar arcos entre espiras.

¿Qué hacer? 

1- Evite sobrecalentamiento

2- No aporte el grafito con el horno vacío

3- Aumente la densidad de la zona mejorando calidad del material y/o vibrado.