buenas practicas del proceso de galvanización en...

Noviembre 2016

Buenas practicas del proceso de Galvanización en Caliente

Ing. Renato Tozin

Agenda

• Fundamentos de la Corrosión;

• Importancia de las etapas previas al baño de zinc;

• Tratamientos químicos;

• Baño de zinc;

• Como generar menos dross, ceniza y optimizar el consumo de zinc;

• Defectos más comunes en el proceso de HDP;

• Cuidados con la cuba;

• Ventaja de las aleaciones (Zn-Al, Zn-Ni, Zn-Bi).

Galvanización – La plenitud del Acero

Galvanización – La plenitud del Acero

¿QUIEN ES EL MAYOR CONSUMIDOR DE ACERO EN

EL MUNDO?

CORROSIÓN

CORROSIÓN

Aproximadamente 30% de la producción mundial de hierro y acero es perdida

con la corrosión

El acero busca retornar a su estado de origen (estado de mayor estabilidad) como mineral.

¿Por qué galvanizar el acero?

• A la hora de crear nuevos productos, buscamos en la naturaleza aquellos materiales con propiedades (eléctricas, mecánicas, químicas, etc.) que deben cumplir con los fines para los que fueron creados.

• En ocasiones, para obtener estas propiedades el mineral debe transformarse y formar estructuras o enlaces metálicos aplicando energía.

• La corrosión es el proceso de reacción de los metales con el medio ambiente para volver a su estado combinado, que es el termodinámicamente mas estable.

METAL

MINERAL

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- ENERGIA+ ENERGIA

CORROSIÓN DE LOS METALES

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TEG

Fundamentos de la corrosión

Algunos estudios respecto a los costos de la corrosión son:

• 1971. T.P. Hoar (Devit. Trade and Ind. [Revision of the Instituion of Technology, 32.1, 19-22, 1972)]: Costo anual en el Reino Unido: £ 1.365 Millones (3,5% PIB)

• 1977. National Bureau of Standards/ Battelle Institute (NBS Special Publication 511-I y 511-II Mayo 1978). Costo anual en EE.UU: US$ 70.000 Millones (4,2% PIB)

• Hoy en día, de acuerdo al World Corrosion Organization, se estima que el costo de la corrosión para la economía mundial es de US$ 2,2 Trillones (3% PIB).

• La utilización de técnicas adecuadas de protección frente a la corrosión supone un ahorro de hasta el 25% de este monto.

COSTOS ECONÓMICOS DE LA CORROSIÓN

Fundamentos de la corrosión

• Aquellos que se disocian en un electrólito más fácilmente:

¿QUE METALES SE OXIDAN PREFERENTEMENTE?

• El zinc es menos noble que el acero, por eso se oxida preferentemente, sacrificándose.

Métodos de protección del acero

COMPARACIÓN GRÁFICA ENTRE DIFERENTES SISTEMAS PROTECTORES DEL ACERO

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TEG

Protección del acero con zinc

• Agresividad del ambiente en que se encuentra;

• Condiciones de acceso en caso de necesidad de mantenimiento;

• Durabilidad esperada;

• Tamaño de la estructura;

Criterios para definición del sistema adecuado:

Zn30

Zinc

Existen diversos

revestimientos de

Zinc disponibles.

Revestimientos de Zinc:

TECNICAS DE DEPOSICIÓN

Procesos de aplicación del zinc

T = 440 a 460oC

Zinco

fundido

GalvanizaciónPor inmersión

en caliente

capade 42 a 200µm

Galvanización electrolítica

capade 2 a 20 µm


Etapas del Proceso Continuo:

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S

El proceso es básicamente el mismo, pero opera de forma

continua. Una bobina de acero es desenrollada y pasa por

todo el proceso de limpieza y galvanización. Al final del

proceso es bobinada nuevamente.


Etapas del Proceso Continuo:

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Velocidad de corrosión del zinc

• Tasa media de corrosión en µm/año

Exposición ambiental

¿Qué es la Galvanización por Inmersión en Caliente?

Proceso de revestimiento por zinc de piezas de acero o hierro fundido de cualquiertamaño, peso, forma y complejidad, garantizando su protección contra la corrosión.

Existen 2 procesos degalvanización por inmersión encaliente:

• Batch: las piezas de acero yafabricadas son sumergidas enel baño de zinc;

• Continuo: Son galvanizadasplanchas de acero que sondestinadas a la industriaAutomovilística, Linea Blanca yConstrucción Civil en general.

Galvanización por Inmersión en Caliente

Etapas del Proceso de Batch:

Nota: Si se va pintar, no se recomienda pasivar.

En este proceso, son galvanizadas piezas ya

fabricadas de acero, limitadas en tamaño

por la dimensión de la tina de zinc;

Ocurre la formación de un enlace

metalúrgico que garantiza una fuerte

adherencia del revestimiento de zinc, la

cual es superior comparada a otras formas

de revestimiento.

1) Desengrase (Ácido o Alcalino)

2) Enjagüe (agua)

3) Decapado (HCl)

4) Enjagüe (agua)

5) Fundente (↓ Tensión Superficial)

6) Secado

7) Baño de Zinc Fundido (450ºC)

8) Enfriamiento y/o Pasivado

Etapas previas al baño de zinc

• Tamaño del material y facilidad de manipulación;

• Peso de las piezas que permita la operación dentro del rango de capacidad térmica;

T inicial < 455°C y T final > 430°C


• Condiciones Superficiales y de escurrimiento;


• Calidad y tipo de acero;

- La composición química del acero es determinante en las características del revestimiento;

- Los aceros en que la suma del contenido de silicio y fósforo esté entre 0,05% y 0,15% no son aptos para ser galvanizados (aceros reactivos);

• Ventilación de piezas tubulares;

- La galvanización de piezas tubulares es una operación muy delicada y requiere cuidados extras con la seguridad;

- Alrededor del 80% de las quemaduras porproyección de zinc fundido en plantas degalvanización está directamente relacionadocon maniobras mal ejecutadas en el procesode estos materiales. Fu

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GA


• Eliminación de contaminantes superficiales;

- Es obligación del cliente entregar al galvanizador los materiales libres depinturas y productos de corrosión;

- Es posible eliminar algunas pinturas y esmaltes en las instalaciones dedesengrase alcalino en caliente con que cuentan las plantas de galvanización. Sin embargo, la factibilidad de este proceso debe ser calificada caso a caso.

• Remoción de Pinturas y productos de corrosión;

- Superficies pequeñas:

- Uso de solventes, limpieza mecánica y quemado con soplete.

- Superficies grandes:

- Limpieza abrasiva (Arenado o Granallado).

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te:

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Ganchos y vigas de proceso;

- Para obtener altas tasas de producción es necesario desarrollar técnicas de proceso por lote de piezas. El uso de vigas, racks y canastillos de proceso en que se cuelguen o dispongan los artículos es fundamental;

- Como elementos para sujeción o amarre de elementos para proceso, es habitual el uso de alambres o trenzados de alambre de distintos calibres que tengan la resistencia adecuada para resistir las solicitaciones propias del proceso (preferencialmente con bajo contenido de Si);

- La sujeción o amarre debe garantizar que las piezas cuenten con la adecuada separación para que penetren las soluciones y el zinc fundido y las piezas grandes cuenten con un ángulo de 45º como mínimo;

- La sujeción debe garantizar que no se caigan o descuelguen las piezas en las distintas etapas del proceso;

Fu

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A


• La sujeción o amarre debe permitir:

- La adecuada y segura movilización del material en vigas, racks o canastillos en cada etapa del proceso;

- Debe garantizar que las piezas cuenten con la adecuada separación para que penetren las soluciones y el zinc fundido en todas sus partes;

- Debe permitir que las piezas sean balanceadas tanto en baños líquidos como en el de zinc fundido;

- La sujeción debe garantizar que no se caigan o descuelguen las piezas en las distintas etapas del proceso;

- La sujeción debe garantizar que no generará deterioro en los productos terminados;

- La utilería para colgado debe ser fabricada a partir de materiales nuevos. El acero utilizado en su fabricación debe ser apto para galvanización, es decir ,no deben ser fuente de generación de residuos.

- Las piezas de grandes dimensiones o de gran peso deben ser manipuladas cuidadosamente para evitar deformaciones o que sufran daños durante el proceso.

Tratamientos químicos

1) Desengrase

2) Enjagüe (agua)

3) Decapado (HCl)

4) Enjagüe (agua)

5) Fundente (disminuir tensión superficial)

6) Secado

7) Baño de zinc fundido (450°C)

8) Enfriamiento y/o Pasivado

Nota:

Si se va pintar, no se recomienda pasivar.


Desengrase

Enjagüe

Decapado

Enjagüe

Fundente

Secado

Baño de zinc

Enfriamiento


• Desengrase:

Función:

- Proporcionar una superficie metálica limpia, libre de grasa y aceites, apta para el decapado;

- Tipo Alcalino con temperatura y tipo Acido en frío.

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A


• Desengrase Alcalino:

- 10 a 20 minutos de inmersión;

- Rango de temperatura entre 55° y 85°C;

- Concentración de hidróxido de sodio entre 50 y 100 mg/l;

- La acción de limpieza se puede mejorar mediante aditivos;

- Los agentes espumantes reducen las pérdidas de temperatura;

- Se deben descartar cuando saturan de aceite y grasa;

- Se debe limpiar permanentemente el aceite que se acumula en la superficie.

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A


• Desengrase Acido:

- Tiempo inmersión 5-15 min;

- Rango típico de temperatura 15° a 30 °C;

- Por ser ácidos, predecapan y no requiere enjuague para pasar al decapado;

- Un buen desengrase transforma y precipita el aceite al fondo del tanque;

- Un buen desengrase ácido no se descarta nunca;

- No generan evaporación ni olores;

- Es seguro al ambiente y operadores;

- Reduce la generación de humos generados por aceites de arrastre.

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• Comparación de desengrases:

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TIZ

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Desengrase Alcalino Desengrase Ácido

Proceso Enjagüe necesario. Enjagüe innecesario.

Precio producto Prod. químico barato. Prod. químico caro.

Eficiencia Buena. 10-20 min. Excelente. 5-15 min.

Uso de energía Requiere calentar. No requiere calentar

Proceso de contaminación Arrastre de aceites y grasas en emulsión.

Es compatible con decapado. Aceite se transforma.

Duración de la solución Corta (8-12 meses). Indefinida.


• Enjagüe Desengrase Alcalino:

- Objetivo primordial es evitar el arrastre de solución alcalina hacia los decapados;

- Se debe cambiar o renovar periódicamente;

- Se puede eliminar cuando se utiliza desengrase ácido;

- Por lo general, se consumen de 2 a 10 litros de agua por tonelada de acero

galvanizado, dependiendo del espesor del acero.

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Desengrase

Enjagüe

Decapado

Enjagüe

Fundente

Secado

Baño de zinc

Enfriamiento


• Decapado:

Función:

- Objetivo primordial es eliminar la corrosión y los óxidos de la cascarilla de

laminación de la superficie metálica sin atacar el metal base de acero;

- Velocidad de decapado depende de concentración de ácido, contenido de Fe,

contenido de Materia orgánica, agitación y aditivos;

- Se recomienda decapados en base a HCl debido a que son más rápidos, eficientes,

no requieren temperatura y son menos nocivos a la salud y medio ambiente;

- Los decapados con H2SO4 requieren temperatura, son altamente nocivos,

ineficientes y cada vez menos usados.

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TIZ

A


• Decapado a base de HCl:

Reacción:

FexOy + HCl => FeCl2 + H20

Requerimientos del decapado:

- Por lo general el tiempo de inmersión es entre 15 y 60 min;

- Rango de HCl: 50-150 g/l;

- Fe: <80 g/l;

- Temperatura: ambiente - 30°C (+ 10°C es 2x más rápido);

- Se recomienda Usar el Diagrama de Kleingarn.

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TIZ

A


• Procedimiento de preparación del decapado a base de HCl:

- Utilizar siempre E.P.P.;

- Al preparar un baño de decapado, determinar correctamente el volumen de

trabajo requerido.

- Colocar el 50% del volumen de agua;

- Colocar los aditivos Antievaporantes e Inhibidores;

- Agregar el 50% de HCL , bajo la superficie del agua;

- Ideal usar la curva de Kleingarn.

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A


• Ventajas de usar la curva de Kleingarn:

- Mantener concentraciones de Fe y HCL en equilibrio;

- Mantener la máxima velocidad de decapado para distintas concentraciones de HCl

y Fe;

- Reducir el consumo de HCL hasta en 40%;

- Reducir los descartes por ácido agotado;

- Menos humo;

- Reducción de los costos de mantenimiento.

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• Optimización de la curva de Kleingarn:

- Inicio a 150 g/l HCl [A];

- Evaporación limite (máx. 25°C)

- A 50 g/l HCl [B]

- Purgar la solución;

- Añadir agua + HCl a 150 g/l [C]

- Optima velocidad de decapado: linea

azul;

- Valido a 20°C, sin zinc.

- Necesidad de un análisis periódico de

Fe y HCl;

- Disposición de acido a 200 g/l de Fe y

15 g/l de HCl o generación con Na2SiO3 .Fuente: IZA


• Chequeo de las concentraciones de Fe y HCl en el decapado:

- Titulación del acido con NaOH;

- Concentración de Fe determinada por densidad y nomograma (Valido a 20°C).

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• Aditivos al Decapado:

- Es indispensable utilizar aditivos Inhibidores de corrosión para evitar el sobredecapado del acero;

- Uso de inhibidores reduce el consumo de HCL y de Zinc;

- Los Antievaporantes mejoran las condiciones del aire dentro de la planta;

- También los Antievaporantes ayudan a reducir los costos de mantención por menor corrosión de

estructuras;

- Algunos Antievaporantes permiten incluso cumplir norma OSHA PEL - NIOSH REL ACGIH TLV que

establecen 5 ppm de HCL en el ambiente;

- No utilizar Antievaporantes que contengan tensoactivos pues generan espuma que puede interferir

en un buen decapado.

• Regeneración:

- No utilizar tina de decapado para disolución de zinc;

- Utilizar tina separa para disolución de zinc;

- Muy rápida saturación del acido;

- Disolución de zinc puede ser hecha con una concentración de ácido mucho menor que el

decapado;


Desengrase

Enjagüe

Decapado

Enjagüe

Fundente

Secado

Baño de zinc

Enfriamiento


• Enjagüe:

Función:

- Objetivo primordial es evitar el arrastre de solución ácida hacia el flux;

- Evitar el arrastre de hierro (reduce la vida útil del fluxado y mayor generación de

dross);

- Se debe cambiar o renovar periódicamente;

- Se recomienda doble y/o en contracorriente;

- Doble enjuague permite reducir la generación de Dross y gestionar mejor el pH en

el fluxado;

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: LA

TIZ

A


• Enjagüe en contracorriente:

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TIZ

A


Desengrase

Enjagüe

Decapado

Enjagüe

Fundente

Secado

Baño de zinc

Enfriamiento


• Fundente:

Función:

- Facilitar la reacción metalúrgica entre la pieza de acero y el zinc fundido;

- Disolver los óxidos remanentes en la superficie de la pieza y evita la oxidación del acero decapado;

Parámetros:

- Sal doble: 55% de ZnCl2 + 45% de NH4Cl;

- Temperatura: de 20 a 75°C;

- pH recomendado: 3 a 4,2;

- Tiempo de Inmersión: 1 a 2 minutos;


Fundente:

Calidad del fundente según el color:

- Color gris claro: Indica que la solución esta dentro de la especificación;

- Color marrón-rojo: Presencia de hierro como hidróxido férrico Fe(OH)2. Puede indicar pH muy alto.

- Color marrón-verde: Presencia de hierro en exceso disuelto en forma de cloruro ferroso FeCl2.

Ventajas de un buen Fundente:

- Disminución del consumo de zinc;

- Menor generación de dross, ceniza y humos;

- Mayor productividad (cerca de 10%);

- Mayor calidad de galvanizado, menos rechazo.


Fundente:

El operador debe verificar:

- Que las piezas no desarrollaron ningún tipo de oxidación debido a un tiempo prolongado en el aire libre antes de emergieren en el fundente;

- Que los agujeros de ventilación y el drenaje son suficientes en los baños previos;

- Que las piezas pasaron correctamente por el enjagüe con agua para retirar todos los residuos de acido y compuestos con hierro libre;

- La pieza debe tener un color gris sin marcas negras y marcas de escurrimiento de agua.


Fundente:

Relación entre

ZnCl2 y

NH4Cl

Alto ZnCl2 resulta en un secado lento luego del fluxado, generando excesiva salpicadura de zinc durante la entrada de las piezas a la tina.

Alto NH4Cl resulta humo excesivo en el baño de zinc.

Un bajo nivel de ZnCl2 da como resultado la reoxidación de lasuperficie de acero durante el secado después del fundente,reduciendo la eficiencia de flujo y aumento de la producción de escoria durante galvanizado.

Bajo NH4Cl puede resultar en puntos negros en la superficie galvanizada.


Desengrase

Lavado

Decapado

Lavado

Fundente

Secado

Baño de zinc

Enfriamiento


• Secado:

Función:

- Evaporar todo el agua de la pieza antes de la inmersión en el zinc fundido;

- Mantener la temperatura de las piezas debajo de los 100°C para evitar la quema de los sales;

Ventajas del Secado:

- Utilizando secadores a 100°C se puede obtener mejor acabamiento de las piezas galvanizadas;

- Permite un secado completo de las piezas, evitando explosiones;

El baño de zinc

Desengrase

Lavado

Decapado

Lavado

Fundente

Secado

Baño de zinc

Enfriamiento

El baño de zinc

• Temperatura:

- Rango de Operación: 440 a 460°C

- Rango Optimo: 448 a 452°C

- Riesgos de se trabajar a bajas temperaturas (<440°C): Baja fluidez del baño, menor escurrimiento y piezas más rugosas.

- Riesgos de se trabajar a altas temperaturas (>460°C): Menor vida útil de la cuba, mayor formación de dross.

• Trabajar a bajas temperaturas:

- Optimiza el consumo de zinc;

- Minimiza la generación de dross y ceniza;

- Maximiza la vida útil de la cuba.

El baño de zinc

• Tiempo de Inmersión:

- Mas tiempo de inmersión = más tiempo de reacción entre el hierro y el zinc;

- Reducir el tiempo de inmersión reduce el espesor de la capa;

- Para minimizar el tiempo de inmersión una buena practica es esperar a que termine la

ebullición;

- Velocidad de salida: 1m/min (en comparación con 3 o 4m/min, puede reducir el consumo de

zinc hasta un 10%).

Producto Consumo Unidad

Zinc 45-60 kg / tonelada

Dross 3-6 kg / tonelada

Ceniza 5-10 kg / tonelada

Polvo * 10-15 kg / tonelada* En el caso de Galvanización de Tubos con sistema de soplo

• Consumos típicos:

Propiedades del galvanizado

Doble protección contra corrosión:

Barrera Catódica

Formación de sales

de Zn que sellan

las

discontinuidades.

Ánod

oCátodo

Revestimiento AnódicoSubstrato de

acero

Gama (Fe3Zn10)73-80% Zn

Delta

(FeZn7)89-93% Zn

Zeta

(FeZn13)93,7-94,3% Zn

Eta (Zn)100% Zn

La capa de zinc protege el acero del contacto con el medio.

El zinc sufre corrosión preferencial al acero y se sacrifica para protegerlo.

Proceso de cicatrización: En caso que el revestimiento sea dañado, el producto de corrosión del zinc, por ser adherente y insoluble, se deposita sobre la superficie expuesta del acero aislándola nuevamente.


Excelente Adherencia:

Fue

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TEG

Ensayo de Tracción superficial (EN 24624)Fuerza de Adhesión: 12-37 N/mm2


Elevada resistencia a los impactos:


Ensayo mediante cilindro giratorio recubierto de papel esmeril (DIN 438-2)

Fue

nte

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TEG

Elevada resistencia a la abrasión:

Sistema Duplex

Otra posibilidad: Aún más durableSistema Dúplex es la pintura sobre una estructura galvanizada.

Caso la pintura sufra una fisura, el zinc protegerá no solamente el acero contra la corrosión, sino también evitará que la tinta sufra con las expansiones de los óxidos de corrosión formados y se desprenda de la estructura.

Efecto de SinergiaEl sistema dúplex promueve una vida útil superior, simplificando sería la suma de vida útil del galvanizado + vida útil de la pintura. La vida útil es de 1,5 a 2 veces mayor que esa suma.

Ej: Pintura = 10 añosGalvanizado = 40 añosSistema Dúplex = 75 años (1,5 veces)

Ideal para ambientes con pH inferior a 5.

Cuando el acero galvanizado sufre alguna fisura, el zinc sufre oxidación preferencialmente y el producto de esta oxidación precipita sobre la falla protegiendo la región - protección catódica.

..

Sistema Duplex

Normalización del sistema Duplex:

UNE-EM ISO 12945-5: Pinturas y Barnices. Protección de estructuras de acero frente a la corrosión

mediante sistemas de Pintura protectores.

ABNT NBR 9209 – Preparação de superfícies para pintura Processo de fosfatização – Procedimento (para

aços carbono e aços galvanizados);

ABNT NBR 10253 – Preparo de superfície de aço carbono zincado para aplicação de sistemas de pintura –

Procedimento.

ABNT NBR 11297 – Execução de sistema de pintura para estruturas e equipamentos de aço carbono

zincado – Procedimento

Como generar menos dross y ceniza

• Como evitar la generación de dross:

- Minimizar la cantidad de hierro libre en la cuba;

- Temperatura de operación la más baja posible;

- Evitar grandes variaciones de temperatura;

• Que es el dross?

- Cristales de Fe-Zn insolubles a temperatura de trabajo;

- Apariencia arenosa que se deposita en el fundo de la cuba;

- Perjudica el calentamiento de la cuba (mal conductor de calor);

- Debe tener 3% o más de Fe.

4g Fe + 96g Zn 100g Dross

Fu

ente

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A


• Como evitar la generación de dross en suspensión:

- Mantener un bajo nivel y evitar la agitación del dross depositado en el fundo de la cuba;

- Dejar que el dross vuelva a sedimentar por un tiempo suficiente antes de volver a galvanizar;

- Controlar las adiciones de Al;

- Mantener una temperatura uniforme en el baño de zinc;

- Inyección de Nitrógeno a traes del baño de zinc.

• Razones para la generación del dross en suspensión:

- Revolver el dross depositado en el fundo de cuba;

- Retomar la operación poco tiempo después de la remoción del dross;

- Adicción de Al puro y mala mezcla del Al;

- Variación de temperatura en el baño de zinc.

Fu

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GA


• Como evitar la generación de ceniza:

- Barrido suave para evitar la formación de olas (solo delante de la pieza);

- Evitar agitación en el baño;

- Utilizar una pala liviana;

- No añadir NH4Cl.

• Que es el la ceniza?

- Óxido de Zinc, Zinc metálico, Aluminio, Cloruros;

ZnOOZn 22 2

0

• Factores que tienen influencia:

↑ T ↑ oxidación ↑ agitación ↑ oxidación

Defectos más comunes en el proceso

• Diseño de las piezas:

• Fallo en la adherencia / Zonas sin recubrir:

Fu

en

te: A

ND

I

Fu

en

te: A

ND

I

Defectos más comunes en el proceso

• Soldaduras:

• Impurezas en el baño de zinc / Dross en suspensión:

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en

te: H

DG

AS

A

Cuidados con la cuba

• “Start up” de una cuba de Galvanización:

Lingotes

Cuba

Manta aislante para la cuba


• Para minimizar el riesgo de fisuras en la cuba, se recomienda utilizar para el “start up” apenas zinc SHG;

• Para prevenir una presión muy alta en las paredes de la cuba, se recomienda dejar un espacio en el centro de la misma;


• Recomendaciones:

- Carga térmica máxima superficial: 24 kW/m²h;

- Retirar el dross regularmente (una vez por semana);

- Limpiar regularmente los termopares;

- Retirar regularmente el dross y la ceniza de la parte superior de las paredes de la cuba;

- Evitar variaciones de altura del nivel del baño de zinc;

- No trabajar com el nivel de aluminio en el baño de zinc cerca de los 0,05%;


• Recomendaciones para tiempos de inactividad prolongada:

- Para reducir las perdidas de calor por radiación superficial, se recomienda colocar una manta aislante sobre la cuba cuando esta se encuentre en un período de longa inactividad;

- En la mayoría de los casos, no se recomienda bajar la temperatura de la cuba, ya que la energía necesaria para volver a temperatura de operación es mayor que se dejar la temperatura estabilizada;

- Mantener la temperatura estabilizada también ayuda a generar menos dross;


• Opciones para controlar el desgaste de la cuba:

- Vaciar la cuba atraes de una bomba y hacer una medición de ultrasonido para detectar la espesura de las paredes de la cuba.

- Hacer mediciones USI (Medición por ultrasonido interna);

- Medición de espesura de las paredes de la cuba atraes de orificios especiales en el horno refractario;

W. P

illin

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mbH

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KG

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.


• Desgastes típicos por calentamiento excesivo de la cuba:

W. Pilling Riepe GmbH & Co. KG

Rüdiger Cramer & André Gómez M.

Ventaja de las aleaciones

• Razones para utilizar aleaciones en el baño:

- Mejorar la calidad del recubrimiento (brillo, flores de zinc);

- Controlar la reactividad de los aceros;

- Reducir el espesor del revestimiento;

- Disminuir el consumo de zinc y generación de residuos.

Ni

Al Bi

Pb


Aluminio – Zn4E / ZnAl5% /ZnAl10%

• Utilizado por generar un aspecto mas brillante a los aceros galvanizados;

• Reduce la generación de cenizas, pues protege el baño de la oxidación del zinc;

• Contenido optimo en el baño de 0.005% a 0.009%;

• No son recomendados contenidos muy altos de Al pues puede reaccionar con los cloruros delfundente y generar puntos negros en las piezas.

Zn30

Zinco

Al13

Alumínio


Níquel

• Controla el crecimiento de las fases metálicas, característica principal de los aceros reactivos(efecto Sandelin);

• Reduce la viscosidad de baño, mejorando el drenaje;

• Es recomendable utilizar cuando se galvaniza aceros con contenidos de Si en el rango de 0,05y 0,15% o utilizando la formula [Si+2.5(P)= posición en la curva de Sandelin];

Zn

30

Zinco

Ni

28

Níquel

• Capas con un espesor muy alto pueden generar unrevestimiento no adherente, ocasionando un posibledespegue del zinc.

• Contenido recomendable en el baño: de 0.04% a 0.06%


0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

240

260

280

300

0.01 0.05 0.15 0.16 0.21 0.29

Es

pe

so

rd

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ca

pa

(µ

m)

% Si efetivo

Efecto de la adición de Ni en el baño para diferentes tipos de acero

Zn SHG

0,04 %Ni

Región de Sandelin – Aceros Reactivos


Si equivalente <0,01% Si equivalente <0,15%

• Microestructura de la capa:


Bismuto

• El Bi tiene una baja tensión superficial, mejorando la fluidez del baño de Zn;

• Proporciona piezas galvanizadas sin exceso de Zn, además de promover un mejoracabamiento.

• Reducción en la generación de dross y consumo de zinc;

Zn30

Zinco

Bi83

Bismuto

Com adición de Bismuto. Sin adición de Bismuto. Com adición de Bismuto. Sin adición de Bismuto.


• Algunas consideraciones respecto a las aleaciones:

- La utilización de aleaciones ayuda a minimizar la reactividad del acero, mejora el acabado del

revestimiento y auxilia en la reducción del consumo de zinc;

- Sin embargo, la utilización de aleaciones requiere un dominio del proceso y un control del

baño atraes de análisis para garantizar la calidad requerida por los clientes.

Conclusión

• Consideraciones finales:

- Monitorear, analizar y controlar el proceso;

- Mantener registros precisos;

- Tener atención con lo básico:

- Las condiciones de llegada de las piezas afectan el desengrase;

- El desengrase afecta el decapado;

- Condiciones de decapado afectan el agua de enjagüe;

- El agua afecta el fundente y las condiciones del fundente afectan el baño de zinc;

- Tener un equipo entrenado:

- Operadores deben conocer los principios básicos del proceso de galvanizado;

- Deben estar listos e saber como actuar cuando los parámetros de proceso cambian;

- Deben ser regularmente capacitados.

GRACIAS

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Desarrollo de Mercado/ Asistencia Técnica

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buenas practicas del proceso de galvanización en...

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