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FUNDICION DE COBRE

COLADA CONTINUA

SIFAX THERMAL DEVICES, S.L. C/ Navas 20-H, Pol. Industrial Rio de Janeiro, 28110 - Algete, Madrid (España), tel: +34 91 806 36 31 email: info@sifaxtd.com

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INDUSTRIA DEL COBRE (metalurgia secundaria)

Horno “shaft” de fundición

SIFAX ofrece una solución de ingeniería personalizada para hornos de fundición de cobre tipo “shaft”, hornos de mantenimiento y canales de colada. Los hornos “shaft” de fusión vertical trabajan a una temperatura aproximada de 1200⁰C pudiendo alcanzar mayor temperatura en la zona de quemadores y en la de piquera.

Estos hornos normalmente funden cátodos de cobre y material de recuperación de primera calidad. Este tipo de operación por lo general requiere un entorno reductor, utilizando quemadores de gran potencia.

El carburo de silicio desarrollado por SIFAX y aglomerado con nitruros de silicio y/o oxinitruros ADCARNIT CU presenta como característica principal la no mojabilidad del cobre, mientras que el carburo de silicio tradicional aglomerado con óxidos presenta cierta mojabilidad al fundido de cobre, permitiendo la penetración en la estructura de los poros y posterior expansión térmica ya que en atmósferas oxidantes el óxido de cobre (Cu2O) que se forma reacciona con los óxidos de la matriz formando eutécticos por debajo de las condiciones de operación del horno:

Cu2O + SiO2 forma eutéctico a 1060⁰C

Cu2O + Al2O3 forma eutéctico a 1165⁰C

Los bloques de ADCARNIT CU fabricados y suministrados por SIFAX presentan una mejor resistencia contra el ataque del óxido de cobre y una elevada resistencia mecánica, lo que confiere una mayor resistencia al impacto y a la abrasión por lo que hace que sea una excelente elección para piezas de impacto y de no reactividad con el fundido de cobre y sus aleaciones.

Las ventajas del ADCARNIT CU frente a carburos de silicio tradicionales son:

- Mayor resistencia mecánica en frío y a alta temperatura - Mayor resistencia al impacto - Excelente resistencia a la oxidación - Excelente resistencia al choque térmico - Mayor resistencia a la abrasión

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Los revestimientos ADCARNIT CU de alto rendimiento de SIFAX aseguran una vida útil prolongada y sin problemas. El diseño mejorado de los revestimientos de SIFAX conlleva:

- Ladrillos de mayor espesor en cara caliente. - Ladrillos machihembrados y con guías de montaje principalmente en la solera. - Bloques de piquera de una sola pieza. - Sistema de bloque de quemador en dos piezas. - Morteros específicos para reducir la erosión en las juntas. - Diseño de piezas pre-conformadas en segunda cara para facilitar la instalación.

Los materiales diseñados con ADCARNIT CU minimizan la formación de escorias y las inclusiones de impurezas, produciendo así un metal potencialmente más limpio. Este diseño innovador ha ayudado a mejorar la vida del revestimiento del horno de fundición estándar al menos duplicando su actividad, con una vida útil esperada de 3-4 años con pequeñas reparaciones esporádicamente.

Propiedades Físicas y mecánicas de los productos ADCARNIT CU y ADCARSIL CU

PRODUCTO SIFAX ADCARNIT CU ADCARSIL CU

Propiedad Norma Unidad SiC-Si3N4+Si2ON2 SiC-SiO2

Temperatura máxima oC 1590 1500

Módulo rotura a flexión (1250 oC) EN 993-7 MPa 65 30

Resistencia a compresión EN 993-5 MPa 165 120

Módulo de elasticidad EN ISO 12680-1 GPa 160 110

Conductividad térmica (1250oC) EN 993-15 W/(m⁰K) 15,5 12,5

Resistencia a la abrasión EN ISO 16282 cm3 <1,5 <3,0

Comportamiento choque térmico excelente Muy bueno

Exp. térmica lineal (20-1400oC) EN 993-10 10-6/oC 4,9 4,8

Calor específico medio (20-1000 oC) EN 1159-3 J/Kg⁰K 1050 1050

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DISEÑO STANDARD HORNO SHAFT

1- ZONA DE CARGA Ladrillos circulares de superior espesor en ADCARNIT CU para reducir juntas horizontales y minimizar erosión en paredes

2- ZONA DE TRANSICION Ladrillos circulares de gran espesor en ADCARNIT CU

4- ZONA DE REDUCCION Se recomienda ladrillo circular biselado en ADCARNIT CU de medio espesor para poder dar el ángulo de reducción.

3- ZONA DE COMBUSTIÓN Es la zona más crítica del horno debido a las altas temperaturas >1200⁰C, a la erosión y a la corrosión química, donde se utilizan ladrillos de gran espesor y sistemas de bloques de quemador en dos piezas en ADCARNIT CU

5- ZONA DE SOLERA Se recomienda ladrillo machihembrado en ADCARNIT CU de superior espesor para el buen comportamiento a la erosión y corrosión.

6- ZONA DE SALIDA - PIQUERA Esta zona es una de las más críticas ya que está sometida a condiciones extremas de abrasión y corrosión química. Se recomienda bloque de piquera de gran dimensión en una sola pieza junto a su tapa en ADCARNIT CU

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ZONA DE CARGA

Ladrillos circulares en ADCARNIT CU espesor 220mm.

ZONA DE TRANSICION

Instalación ladrillos circular en ADCARNIT CU y aislamiento con ADCAST-ADLITE

Ladrillos circulares de 150 mm. de espesor en zona de transición y comienzo de quemadores en ADCARNIT CU

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Bloque de quemador en ADCARNIT CU con quemador instalado

ZONA DE COMBUSTION

ZONA DE REDUCCION

Zona de Reducción Ladrillo circular biselado de 150mm. de espesor en ADCARNIT CU

Instalación del quemador en ADCARNIT CU

Ladrillo circular de 150 mm. de espesor en ADCARNIT CU

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ZONA DE SALIDA - PIQUERA

Pieza de piquera en ADCARNIT CU Pieza de piquera en ADCARNIT CU vista desde dentro

Montaje pieza de piquera en ADCARNIT CU vista de fuera

Horno de Mantenimiento (Tratamiento)

Este horno normalmente por su diseño también utiliza ladrillos circulares y/u otro tipo de formatos, presentando bloques de forma especial en la puerta de entrada y salida, puerta de ventilación y zona de quemadores. El revestimiento recomendado es el ADCARNIT CU y está diseñado para un buen ajuste e integridad estructural a la temperatura de funcionamiento. No obstante, para fundidos de cobre fosforado (14-15% de fósforo) también puede utilizarse el ADCARSIL CU de textura vidriada y baja permeabilidad.

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Horno de mantenimiento

Canales de Colada

Los elementos de canales de colada en diferentes diseños y con sistemas machihembrados de ADCARNIT CU (carburo de silicio modificado y aglomerado con nitruros) y ADCARSIL CU (carburo de silicio aglomerado con óxidos y componentes específicos para la no mojabilidad del cobre y sus aleaciones) están reforzados en segunda cara por piezas de materiales monolíticos (no conformados) de alta temperatura del tipo ADTIX-ADCAST-ADLITE y fibra cerámica aislante, todo ello dentro de un armazón de acero. Gracias al sistema de ensamblaje todo el conjunto ofrece una gran resistencia en la cara de trabajo y al metal fundido.

Croquis Horno de Mantenimiento

Piquera

ADCARNIT CU o ADCARSIL CU

ADTIX-ADCAST-ADLITE

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SIFAX también suministra monolíticos no conformados y morteros desarrollados específicamente para la unión de piezas y bloques, y masas plásticas para la reparación y parcheo, como:

- ADMOR SiC y SiC QP: mortero seco de uniónde sinterizado con la temperatura y/oquímicamente desarrollado para minimizarla contracción en la junta de unión y laresistencia a la corrosión del cobre fundido ysus aleaciones.

- ADPLAST 80 SiC QP: masa plástica lista al usode reparación y/o parcheo de aglomeraciónquímica con propiedades excelentes frente ala erosión y la corrosión química del cobrefundido y sus aleaciones.

ADMOR SiC y ADPLAST 80 SiC QP

Detalle canal colada machihembrada

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