Per què és important la humitat a la càrrega
La preparació de la càrrega és una de les poques variables en una operació de fosa o fabricació d'acer que està totalment sota el control del comprador abans que s'aprofiti la calor. La humitat és la part de la preparació de la càrrega que més sovint es deixa a l'atzar. L'aigua transportada al forn a la superfície de la ferralla, a la porositat de l'esponja o del material briquetat, o absorbida a l'interior de les addicions de flux i aliatges es dissocia a la temperatura de fusió. L'oxigen reporta a l'escòria o a la reacció de desoxidació; l'hidrogen es dissol fàcilment en acer líquid i alumini líquid i només s'elimina parcialment abans de la solidificació.
El resultat és la porositat del gas. En els aliatges d'alumini, la solubilitat de l'hidrogen en el líquid és moltes vegades la seva solubilitat en el sòlid, de manera que l'hidrogen rebutjat al front de solidificació nuclea els porus directament. En les peces de fosa d'acer, el mateix mecanisme produeix forats i porositat subterrània, i interacciona amb qualsevol hidrogen ja present dels refractaris humits, revestiments de cullerot humits o addicions d'aliatge humit.
El mecanisme a la pràctica
La captació d'hidrogen-d'una addició humida no és proporcional a l'aigua total de la càrrega; depèn de la quantitat d'aigua exposada al metall líquid i de l'estat de desoxidació del bany. Una petita quantitat d'humitat transportada en un flux que s'afegeix a una massa fosa neta i ben-desoxidada pot produir un contingut de gas desproporcionat, perquè el metall líquid en aquest punt té una gran capacitat per dissoldre hidrogen i pocs embornals. La calç utilitzada per a l'escòria és un delinqüent freqüent, com ho són els ferroaliatges humits carregats en un bany ja líquid, on la dissolució és ràpida i l'hidrogen alliberat no té temps d'escapar.
És per això que el punt de control no és només el forn sinó la botiga, el contenidor de dia i la seqüència de càrrega. Les addicions d'aliatge que s'afegeixen d'hora, en una càrrega freda, donen a qualsevol hidrogen l'oportunitat de sortir amb els gasos del forn. Les mateixes addicions caigudes en un bany líquid no li donen cap lloc a on anar sinó al metall.
Mesura i Límits Pràctics
| Material | El que es controla | Pràctica habitual |
|---|---|---|
| Càrrega basada en mineral de ferro i mineral- | Humitat total per assecat a massa constant | Procediment ISO 3087, resultat informat amb el lot |
| Fluents de calç i escòries | Humitat lliure després de la calcinació | Lliurament en contenidors tancats o folrats, ús dins d'una finestra curta |
| Ferroaliatges i desoxidants | Humitat superficial, humitat absorbida | Botiga coberta, terra sec, pre-escalfa o asseca abans de carregar |
| Filferro tubular i addicions de pols | Farciment segellat, embalatge amb barrera d'humitat | Mantenir tancat fins al moment de l'ús |
| ferralla | Pluja i aigua estancada, oli i recobriments | Emmagatzematge cobert, drenatge, pre{0}}escalfament on el grau ho permet |
La ISO 3087 és el procediment de referència per determinar la humitat en enviaments de mineral de ferro, basat en l'assecat d'una mostra fins a una massa constant i la notificació de la pèrdua. Per a les addicions de foneria, una-prova d'assecat a casa a una temperatura i un temps definits sol ser més útil que una xifra absoluta, perquè es pot executar per lliurament i es poden fer un seguiment de les tendències. Sigui quin sigui el mètode que s'utilitzi, la mostra s'ha de prendre i segellar adequadament; un resultat d'humitat d'una mostra que va quedar oberta al laboratori no té sentit.
Els límits absoluts depenen del procés i s'han d'establir a partir de les dades de la planta en lloc de copiar-los d'una taula genèrica. L'enfocament viable és establir el nivell al qual una foneria específica veu defectes de gas, després especificar-lo còmodament a sota i supervisar la variació de lliurament-a-.
Controls d'emmagatzematge, assecat i compres
El control de la humitat més barat és físic: emmagatzematge cobert amb un sòl sec, drenatge perquè l'aigua no s'aguanta al voltant de les bosses, rotació primer-en-primer-sort i sense emmagatzematge a l'aire lliure de calç, filferro tubular o addicions en pols. Quan un material està inevitablement humit, el pre-escalfament o assecat abans de carregar-lo és més efectiu que intentar assecar-lo dins del forn, i s'ha d'escriure a les instruccions de treball amb una temperatura i un temps de retenció.
Pel que fa a les compres, tres clàusules fan la major part de la feina. Requereix una xifra d'humitat declarada amb el certificat per a qualsevol addició higroscòpica. Exigir un envàs de barrera-d'humitat per a calç, pols i filferro amb nucli, i indicar que l'envàs trencat o obert és motiu de rebuig. Demaneu al proveïdor que indiqui la vida útil i les condicions d'emmagatzematge i comproveu el pes d'arribada amb el pes net declarat, ja que un augment de pes inexplicable en una bossa segellada és un senyal d'humitat.
Quan una foneria persegueix la porositat intermitent, la seqüència que la resol més ràpidament és auditar primer la seqüència de càrrega, després la botiga i després els certificats. Reelaborar l'especificació de l'aliatge sol ser el lloc menys productiu per començar.
Preguntes freqüents
Q:Com la humitat de la càrrega provoca porositat a les peces de fosa?
R: L'aigua es dissocia a la temperatura de fusió i allibera hidrogen, que es dissol en el metall líquid i es rebutja durant la solidificació com a porus de gas.
Q:Quins materials de càrrega comporten més risc?
R: Flux de calç i escòries, ferroaliatges humits i desoxidants, pols higroscòpics i ferralla emmagatzemada a la intempèrie. El risc és més alt quan s'afegeixen a un bany ja líquid.
Q:Com es mesura la humitat d'una càrrega?
R: Assecant una mostra segellada correctament fins a una massa constant i informant de la pèrdua, seguint un procediment definit com ara la ISO 3087 per a enviaments de mineral o una prova interna-per a les addicions de foneria.
Q:Hi ha un contingut d'humitat màxim universal per als materials de càrrega?
R: No. Els límits acceptables depenen de l'aliatge, la ruta de fusió i la sensibilitat dels defectes del producte, de manera que els límits s'han de derivar de les dades de la planta i especificar-los per material.
Q:El-preescalfament de ferralla o aliatges elimina el risc?
R: El-preescalfament elimina la humitat de la superfície de manera eficaç i és una pràctica estàndard quan està permès, però no elimina la humitat atrapada dins del material porós.
Q:Què hauria de dir una especificació de compra sobre la humitat?
R: Una xifra d'humitat declarada amb cada certificat de lot, envasos de barrera-d'humitat per a productes higroscòpics, vida útil i condicions d'emmagatzematge indicades i criteris de rebuig clars per als envasos danyats.
