Procesos de fundición

PROCESOS DE FUNDICION

 

Fundición de moldes de arena:
Uno de los materiales más utilizados para la fabricación de Fundición en moldes de moldes temporales es la arena sílica o arena verde (por el color arena cuando está húmeda). El procedimiento consiste en el recubrimiento de un modelo con arena húmeda y dejar que seque hasta que adquiera dureza.

Fundición en moldes de capa seca:
Es un procedimiento muy parecido al de los moldes de arena Fundición en moldes de verde, con excepción de que alrededor del modelo capa seca (aproximadamente 10 mm) se coloca arena con un compuesto que al secar hace más dura a la arena, este compuesto puede ser almidón, linaza, agua de melaza.

Fundición en moldes con arena seca:
Estos moldes son hechos en su totalidad con arena verde arena seca común, pero se mezcla un aditivo como el que se utiliza en el moldeo anterior, el que endurece a la arena cuando se seca. Los moldes deben ser cocidos en un horno para eliminar toda la humedad y por lo regular se utilizan cajas de fundición.

Fundición en moldes de arcilla:
Los moldes de arcilla se construyen al nivel de piso con ladrillos o arcilla con materiales cerámicos, son utilizados para la fundición de piezas grandes y algunas veces son reforzados con cajas de hierro.

Fundición con moldes de CO2:
En este tipo de moldes la arena verde se mezcla con silicato Fundición con moldes de sodio para posteriormente ser apisonada alrededor del de CO2 modelo. Una vez armado el molde se inyecta bióxido de carbono a presión con lo que reacciona el silicato de sodio aumentando la dureza del molde.

Fundición en matrices:
En este proceso el metal líquido se inyecta a presión en un molde Fundición en metálico (matriz), la inyección se hace a una presión entre 10 y 14 matrices Mpa, las piezas logradas con este procedimiento son de gran calidad en lo que se refiere a su terminado y a sus dimensiones.

Fundición de cámara fría:
El proceso con cámara fría se Fundición con cámara caliente lleva metal fundido por medio de un cucharón hasta un cilindro por el cual corre un pistón que empuja al metal a la matriz de fundición.

Fundición de cámara caliente:
 se realiza cuando un cilindro es sumergido en el metal derretido y con un pistón se empuja el metal hacia una salida la que descarga a la matriz.

Fundición por molde permanente por gravedad:
Este tipo de fundición es utilizado para piezas en las que la calidad Fundición con molde permanente por de terminado y dimensional no está sujeto a restricciones de gravedad calidad, debido a que la única fuente de energía que obliga al metal a llenar la cavidad del molde es la fuerza de la gravedad.

Fundición de moldes de baja presión:
Es un sistema de fusión que consiste en la colocación de un tallo La fusión de moldes de baja sobre un crisol sellado, al inyectar presión al centro del crisol la presión única salida del metal fundido será el tallo por lo que se genera el flujo del metal por el tallo hasta que se llena la matriz y se forma la pieza.

Fundición hueca:
Es un sistema de producción de piezas metálicas huecas sin corazones fijos. Consiste en vaciar metal fundido en un molde que es volteado cuando se empieza a solidificar el metal.

Fundición centrifuga:
fundición centrífuga es un método en el que aprovecha la fuerza centrífuga que se puede general al hacer girar el metal en tordo de un eje.

 METODOS DE MOLDEO



Moldeo en arena:
Es un procedimiento de molde perdido y de vertido por gravedad. La arena está formada por silice (88%), arcilla (9%) como aglutinante, agua (3%) y algún material orgánico.

Moldeo en molde permanente:
Hecho en fundición gris, acero refractario o grafito. Vertido por gravedad.•Reutilizable •No moldean piezas complejas
•Índice de producción rápido
•Coste elevado
•Buenos acabados superficiales
•Tiempo de construcción del molde
•Buena precisión dimensional elevado
•Baja cantidad desperdicios
•Direccionamiento de la solidificación
•Enfriamiento rápido mayor resistencia en las piezas.

Moldeo a presión:
En este proceso el metal líquido se inyecta a presión en un molde metálico(matriz), la inyección se hace a una presión entre 10 y 14 Mpa. Las piezas logradas con este procedimiento son de gran calidad en lo que se refiere a su terminado y a sus dimensiones. Este procedimiento es uno de los más utilizados para la producción de grandes cantidades de piezas fundidas. La presión permite conseguir paredes muy finas y detalles pequeños. Se utilizan aleaciones de cobre, aluminio y zinc. Necesidad de un ciclo tiempo-presión para cada etapa del proceso

Moldeo a la cera perdida:
Molde cerámico formado por una mezcla de material refractario, silicato de etilohidrolizado y alcohol, que se moldea utilizándose un gel sobre el modelo de cera o plástico.

El molde, antes en escayola o en gelatina, se hace en la actualidad en Modelo en escayola silicona reforzado por una especie de contra molde en escayola. El modelo quitado, el molde se cierra. Se llena y luego se vacía de cera caliente líquida que al enfriarse, se fija y deja sobre las paredes interiores una capa de cierto espesor. La operación se repite varias veces hasta que la capa de cera tenga el grosor que se desea dar al bronce. Cuando el tamaño y el peso del molde hagan imposible su manejo, la cera se estampará a pincel.
Una vez tapizado de cera, el molde se llena con una materia refractaria liquida, que al Modelo retocado solidificarse constituye el molde se abre de nuevo y se ve "Macho" interior aparecer una escultura, donde la epidermis de cera reproduce exactamente el modelo original. Es en este momento, si el escultor lo desea ó una persona cualificada, intervienen para efectuar retoques sobre la cera.
Toda una red de bastones de cera está puesta en Hecho esto, la cera se plaza. Al fundir, ellos recubre progresivamente formarán canales: Las con una materia salidas por donde la cera refractaria muy fina, se escapará las entradas susceptible de reproducir por las que el metal en con fidelidad hasta una fusión, se introducirá y los huella digital. aires que permitirán que salgan los gases Salidas, entradas, aires, se unen entre ellos con cañerías de cera. Nuevas capas de materia refractaria más gruesas que la primera se van poniendo hasta hacer un molde compacto. "Molde de fundición", que aguantará las altas temperaturas del bronce al fundir. El molde de fundición se meterá en una mufla a una temperatura de aproximadamente 200º a 300º, donde la cera se marchará, y después a 600 º C que endurecerá el molde y el "macho" del interior. Este último se queda en un sitio una vez ha desaparecido la cera gracias a unos clavos puestos anteriormente.
La colada. La aleación en fusión (alrededor de 1.000º C, a veces más), está en el crisol, y este dentro del horno de fundir. Una vez alcanzada la temperatura necesaria, y el bronce está en el punto de fusión, se saca del horno el crisol, y se llena con el bronce líquido el molde de fundición, del que ya ha desaparecido la cera. El molde hay que dejarle enfriar al menos 1 hora ó 2 . Entonces se va rompiendo con cuidado la materia refractaria y se va viendo el modelo en bronce, vacío, lleno de tuberías y asperezas. El macho sigue en el interior, y se va quitando a trozos Pátina que se da en caliente y con diferentes ácidos, esto es el último trabajo que se hace antes de que la figura está trabajo de desbarbar, serrar, soldar, totalmente acabada, con su repasar y cincelar, etapa muy aspecto definitivo delicada.

METALURGIA DE LA SOLDADURA

La soldadura es uno de los métodos mas usados actualmente para la unión de materiales metálicos, a la vez es el más complejo desde el punto de vista metalúrgico. Prácticamente todos los tipos de fenómenos metalúrgicos ocurren durante la realización de una soldadura:

• Fusión.

• Solidificación.

• Reacciones gas-metal.

• Reacciones metal-escoria.

 • Fenómenos de superficie.

 • Reacciones en estado sólido.                

 Estas reacciones ocurren en forma muy rápida, en contraste con lo que sucede en otras áreas tales como fabricación de aceros, fundición y tratamiento térmico. La estructura de un cordón de soldadura, tal como será utilizado en servicio, es el resultado de una serie de transformaciones, que comienzan con las reacciones que ocurren cuando el metal está en estado líquido, y siguen con las transformaciones asociadas al pasaje de líquido a sólido.

Definición del  proceso de soldadura:

la soldadura es el proceso de unir dos o mas objetos utilizando altos niveles de calor. Un material de relleno, llamado soldadura, es añadido para formar una sustancia liquida fundida en el área  que se encuentran los objetos que se desea unir. Esta área es llamada junta, o junta soldada. Cuando se quita el calor, el metal se enfria rápidamente para formar una union soldada. La soldaura se utiliza en construcción, manufactura y otras aplicaciones industriales, para unir materiales como hierro o acero.

Tipos de juntas

Junta a tope

La junta a tope es el tipo más simple de junta soldada. Se utiliza para unir dos objetos que reposan sobre el mismo plano. La junta entre los dos objetos puede consistir en dos bordes cuadrados, en forma de "V" o de "U". El perfil depende de los materiales que serán soldados, y también puede depender de la aplicación que se le desea dar a esos materiales. Todas las juntas a tope pueden consistir en una soldadura simple o doble, siendo las soldaduras simples las que tienen una mejor relación costo-beneficio.

Soldadura de esquinas

La soldadura de esquinas se usa para unir dos objetos en un ángulo de 90 grados. Los objetos se colocan de manera tal de que sólo se toquen sobre un borde. Ésto deja un surco en forma de "V" que debe ser rellenado con material de soldadura. Utilizar esta soldadura en "V" permite una unión mucho más fuerte, y también permite al soldador unir los objetos en un solo paso. Si los objetos fueron acomodados de una manera distinta, la unión puede requerir de dos soldaduras separadas (en la parte superior e inferior) y podría no resultar tan fuerte.

Juntas de borde

Una junta de borde es similar a una junta a tope, pero se usa sobre los bordes de dos objetos de distribución vertical. Por ejemplo, esta junta se utiliza comúnmente para crear una chapa doble de acero. Las chapas se apilan una sobre la otra, y al menos un borde se suelda mediante este método. Para añadir fuerza a la unión, deben soldarse dos o más bordes.

Juntas solapadas

Las juntas solapadas se usan para superponer dos objetos que no reposan directamente uno sobre el otro. Como sólo una pequeña porción de los objetos se superpone, una junta de bordes no es suficiente. En su lugar, se sueldan las juntas donde el borde de uno de los objetos toca al otro. Por ejemplo, imagínate una escalera, con los peldaños representando una serie de objetos metálicos. Una junta solapada se colocaría en la intersección de cada objeto vertical con el escalón horizontal.

Soldadura en "T"

Las soldaduras en "T" se utilizan para unir dos objetos en el ángulo adecuado para formar una forma de "T". Un ejemplo simple sería una viga de metal suspendida de un cielorraso. La soldadura puede realizarse en uno de los dos lados de la viga, donde ésta se une con la cubierta del techo. Si el objeto metálico estuviera colocado por encima del techo en un formación de tipo cruz, el resultado de la soldadura sería lo que se conoce como una junta en forma de cruz.

Zona afectada por el calor

También llamada HAZ es el volumen de material en o cerca de la soldadura, cuyas propiedades han sido alteradas debido al calor de la soldadura. Debido a que el proceso de soldado por resistencia se basa en calentar dos piezas, es inevitable que haya una HAZ . El material que se encuentra dentro de la HAZ sufre un cambio que puede o no resultar beneficioso para la unión soldada. En general, el objetivo de un buen soldado por resistencia es minimizar la HAZ.

Línea de Fusión

 Es la interfaz entre la región fundida y la región en estado sólido, normalmente es la zona más propicia a inicio de fisuras, ya que existen áreas con fusión parcial.

PRECALENTAMIENTO

Pre-calentamiento Esta operación consiste en el calentamiento de la junta previo a la soldadura. Su principal efecto es reducir la velocidad de enfriamiento de la unión soldada Tiene como Ventajas:

 • Evitar el templado.

 • Aumentar la difusión de hidrógeno en la junta.

 Desventaja:

 Aumenta la extensión de la ZAC. Veamos algunos ejemplos de tipos de juntas y como el calor se transmite a través de las mismas.

 En la figura (A) vemos una junta sin bisel en la cual el calor se distribuye igual a ambos lados de la misma. En la figura (B) estamos soldado una raíz sin talón (filo de cuchillo) contra el fondo de la misma, por tanto utilizaremos menos energía y produciremos menos calor que en el caso (A). Al tener talón, caso (C), necesito más energía para fundir el mismo produciendo una transferencia de calor mayor. En los casos (D) y (E) observamos juntas con espesores distintos a cada lado de la misma. Esto hará que una mayor cantidad de calor fluya por la chapa más gruesa (en la práctica a la hora de realizar estas soldaduras se deberá tener en cuanta: precalentar de forma de compensar espesores con distinto calor aplicado a cada lado de la junta y considerar los espesores al momento de retener el punto caliente sobre cada una de las caras a fundir). (Ver Anexo 1 como método estimativo de precalentamiento.)

POSTCALENTAMIENTO

Esta operación consiste en mantener la junta soldada a una temperatura mayor que la ambiente, durante un cierto tiempo, para aumentar la difusión de hidrógeno. Buscamos enlentecer el enfriamiento de la unión. Vemos uno de los problemas más importantes en lo que hace a soldadura, fruto de la presencia de hidrógeno. Fisuración por hidrógeno La fisuración en frío, más correctamente denominada fisuración asistida por hidrógeno, se manifiesta por la aparición de fisuras inmediatamente, o transcurridos minutos y en algunos casos hasta horas después de completada la soldadura. Estas fisuras pueden presentarse en el cordón de soldadura o en la zona afectada por el calor del material base. Requiere para su aparición de la concurrencia de los siguientes factores: 1) Hidrógeno difusible en el metal de soldadura o en la zona afectada térmicamente del material base. 2) Una microestructura susceptible, típicamente martensita de dureza superior a los 350 Hv. (Las microestructuras de baja tenacidad como martensita y bainita, son especialmente frágiles cuando están saturadas de hidrógeno).

Soldabilidad

Es la mayor o menor facilidad con que un metal permite que se obtengan soldaduras sanas y homogéneas, que respondan a las necesidad para las que fueron concebidas incluyendo códigos de fabricación.
Desde el punto de vista metalúrgico durante la soldadura en estado líquido en una región muy pequeña el material a ser soldado alcanza el estado líquido y luego solidifica. El aporte térmico suministrado se utiliza para fundir el metal de aporte (si existe), fundir parcialmente el metal base y el resto se transfiere a través del metal de soldadura modificando la micro estructura (y propiedades mecánicas) inicialmente presentes.

Proceso de soldadura

Para evitar lesiones y/o fallas en la maquinaria e implementos de apoyo, causados durante la realización de la práctica, es necesario que los estudiantes al momento de realizarla tengan en cuenta:

 EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL

• Pantalla de protección.

 • Caretas y protección ocular.

• Guantes de cuero de manga larga.

• Mandil de cuero.

• Gafas de seguridad.

RECOMENDACIONES DE CONEXIÓN

 • Si los terminales o enchufes están en mal estado, comunicarlo inmediatamente a su superior.

 • Conectar el primario de la máquina a una red con enchufe fijo, en buen estado: fases, neutro y tierra (especial cuidado puesto que los errores en esta toma de tierra pueden ser graves).

 • Revisar los aislamientos de los cables eléctricos al comenzar cada tarea desechando todos aquellos que no están en perfecto estado.

 • Se evitara que los cables descansen sobre objetos calientes, charcos, bordes afilados o cualquier otro lugar que pudiera dañarlos.

 • Se evitara que pasen vehículos por encima o que sean golpeados o que las chispas de soldadura caigan sobre los cables.

 • Cuando los cables de soldar opongan resistencia al manejarlos, no se tirara de ellos.

• El cable de masa se conectara sobre la pieza a soldar, lo mas cerca que sea posible al sitio de la soldadura. • Antes de realizar cualquier modificación en la máquina de soldar se cortará la corriente, incluso durante su traslado en distancias cortas. • No dejar conectada la máquina de soldar en los momentos de suspender, aún momentáneamente las tareas.

RECOMENDACIONES EN EL USO DE IMPLEMENTOS DE PROTECCIÓN PERSONAL

• Se comprobará que las caretas no estén deterioradas puesto que si así fuera no cumplirían su función.

 • Que el cristal de las caretas sea el adecuado para la tarea que se va a realizar, teniendo en cuenta la intensidad del color.

 • Para picar la escoria o cepillar la soldadura se protegerán los ojos, con gafas de seguridad.

• Los ayudantes y aquellos que se encuentren a corta distancia de las soldaduras, también deberán usar gafas con cristales oscuros especiales ó las pantallas de protección.

 • Cuando sea posible se utilizaran mamparas alrededor del puesto de soldadura

 • Para colocar los electrodos se utilizaran siempre guantes, y se desconectará la máquina.

 • La pinza deberá ser lo suficientemente aislada y cuando este bajo tensión deberá tomarse con guantes.

 • Las pinzas no se depositan nunca sobre el trabajo ó materiales conductores, deberán dejarse sobre materiales aislantes.

ESPACIOS CERRADOS

 • Esta prohibido que un operario trabaje solo en un recinto cerrado; se debe dejar afuera la máquina al cuidado de un ayudante, así mismo se dispondrá de extintores y arnés de seguridad.

 • Esta prohibido trabajar en recintos que hayan contenido fluidos inflamables, si estos no se airean con antelación. Se medirán los ambientes explosivos con un explosímetro.

• Cuando se trabaje en un tanque, este deberá tener buena ventilación y se deberá usar un tapete de caucho, en el sitio del operario.

• En caso que se utilicen electrodos de tipo básico, es necesario la instalación de aspiradores de humos, y si no fuera posible se utilizarán equipos de protección respiratoria.

SOLDADURA SWAW

El proceso de soldadura por arco es uno de los más usados y abarca diversas técnicas. Una de esas técnicas es la soldadura por arco con electrodo metálico revestido (SMAW, por sus siglas en inglés), también conocida como soldadura por arco con electrodo recubierto, soldadura de varilla o soldadura manual de arco metálico.

Se trata de una técnica en la cual el calor de soldadura es generado por un arco eléctricoentre la pieza de trabajo (metal base) y un electrodo metálico consumible (metal de aporte) recubierto con materiales químicos en una composición adecuada (fundente).  Podemos visualizar el proceso en la siguiente figura:

Soldadura Smaw

 Todos los elementos que participan en la soldadura SMAW cumplen una función importante. Veamos por qué:

El arco: el comienzo de todo proceso de soldadura por arco es precisamente la formación del arco. Una vez que este se establece, el metal de aporte y el fundente que lo recubre empiezan a consumirse. La fuerza del arco proporciona la acción de excavar el metal base para lograr la penetración deseada. Este proceso continúa a medida que la soldadura se ensancha y el electrodo avanza a lo largo de la pieza de trabajo.

El metal de aporte: al derretirse, forma gotas que se depositan sobre la pieza de trabajo dando lugar al charco de soldadura, que llena el espacio de soldadura y une las piezas en lo que se denomina una junta de soldadura.

El fundente: se derrite junto con el metal de aporte formando un gas y una capa de escoria, que protegen el arco y el charco de soldadura. El fundente limpia la superficie metálica, suministra algunos elementos de aleación a la soldadura, protege el metal fundido contra la oxidación y estabiliza el arco. La escoria se retira después de la solidificación.

Equipo de soldadura SMAW

Conocido por su simplicidad y facilidad de uso, el equipo para efectuar soldaduras SMAW es el que se muestra en la figura de abajo.

Equipo Completo

 Este equipo consta de:

Fuente de alimentación:  dependiendo del tipo de electrodo y del tipo y la posición de la pieza de trabajo, la fuente puede ser de corriente continua o corriente alterna. Si es de corriente continua, y nuevamente en función del tipo de electrodo y la naturaleza de la soldadura que se desea obtener, la conexión del electrodo a la fuente se puede efectuar de dos maneras:

• Conexión al terminal negativo:  en este caso se habla de un electrodo negativo opolaridad directa (DCEN, por sus siglas en inglés). Se utiliza cuando  se desean lograr altas tasas de deposición y una baja penetración.
• Conexión al terminal positivo: en este caso de habla de un electrodo positivo opolaridad inversa (DCEP, por sus siglas en inglés). Se utiliza cuando se desea lograr una penetración profunda.

Portaelectrodo: se conecta al cable de soldadura y conduce la corriente de soldadura hasta el electrodo. El mango aislado se utiliza para guiar el electrodo sobre la junta de soldadura y alimentar electrodo en el charco a medida que se consume. Los portaelectrodos están disponibles en diversos tamaños y se clasifican según su capacidad para transportar la corriente.

Cable del electrodo y cable de masa: ambos son una parte importante del circuito de soldadura. Deben ser sumamente flexibles y tener un aislamiento resistente al calor. Las conexiones al portaelectrodo, la pinza de masa y los terminales de la fuente de alimentación deben estar soldadas o perfectamente efectuadas para garantizar una baja resistencia eléctrica. El área de la sección transversal de estos cables debe ser de tamaño suficiente para transportar la corriente de soldadura con un mínimo de caída de voltaje. Cuanto mayor sea la longitud del cable, mayor debe ser su diámetro, a fin de reducir la resistencia y la caída de voltaje.

Pinza de masa: se utiliza para conectar el cable de masa a la pieza de trabajo. Se puede conectar directamente a la pieza, a la mesa o al portapieza. Como parte del circuito de soldadura, la pinza de masa debe ser capaz de transportar la corriente de soldadura sin riesgo de sobrecalentamiento debido a la resistencia eléctrica.

Pasos para efectuar una soldadura SMAW

Una vez que hemos elegido el electrodo revestido a utilizar, que dependerá del tipo y espesor de la pieza de trabajo, así como de la posición de soldadura y las características de la soldadura que deseamos obtener, tenemos que limpiar perfectamente la pieza de trabajo mediante un cepillo de acero, eliminando las partículas de suciedad, grasa, pintura u óxido. Con la pieza limpia y las conexiones correctamente efectuadas, seguimos una serie de pasos, como los que se detallan a continuación.

Paso 1. Cebado del arco: el primer paso para realizar una soldadura SMAW, es la operación de establecer o encender el arco, conocida como “cebado”. El principio del cebado se basa en el choque de la punta del electrodo con el metal base o pieza de trabajo. Este choque se puede realizar de dos maneras, tal como muestra la figura:

• Por golpe: es decir, golpeando el metal y levantando el electrodo.
• Por raspado: deslizando el electrodo por el metal con una leve inclinación, como si se encendiera un fósforo.

Cebado del Arco

En ambos casos, el arco debe formarse y permanecer estable. Cuando se logra la estabilidad, ya está cebado y puede comenzarse con la soldadura.

Paso 2. Para trazar el cordón de soldadura, dirigimos el electrodo al punto de inicio de la soldadura, tratando de que la distancia entre el electrodo y la pieza sea constante y de aproximadamente el diámetro del electrodo. La elección entre cordones rectos u oscilantes dependerá de las exigencias del procedimiento y del tipo de cordón:

• Si la separación en la raíz no es muy grande, las primeras pasadas se efectúan generalmente con cordones rectos.
• Si la unión tiene excesiva separación de la raíz, las primeras pasadas deben depositarse dando, además del movimiento oscilante, un pequeño vaivén de avance y retroceso del electrodo, a fin de dar tiempo para que el charco de soldadura se solidifique, lo que evita la caída del material fundido.

Paso 3. La longitud del arco debe ser siempre lo más constante posible (entre 2 y 4 mm de longitud, dependiendo del espesor del electrodo) acercando uniformemente el electrodo, a medida que se va consumiendo, hacia la pieza y a lo largo de la junta en la dirección de soldadura.

Paso 4. Si queremos reforzar la soldadura, debemos depositar varios cordones paralelos, separados entre sí por 8-10 mm, luego retirar la escoria y depositar una nueva pasada entre los cordones.

Paso 5. El avance del electrodo siempre debe ser uniforme, ya que de esto depende el buen aspecto y la calidad de la soldadura, así como la distribución uniforme del calor. Para obtener una buena soldadura es necesario que el arco esté sucesivamente en contacto a lo largo de la línea de soldadura, ya que si se desplaza de modo irregular o demasiado rápido se obtendrán partes porosas con penetración escasa o nula. La penetración depende también de la intensidad de la corriente empleada: si esta es baja, la pieza no se calienta lo suficiente; si es demasiado elevada, se forma un cráterexcesivamente grande con riesgo de quemar o perforar la pieza.

Paso 6. Cuando terminamos de soldar o tenemos que reemplazar el electrodo consumido, nunca debemos interrumpir el arco de manera brusca, ya que se podrían producir defectos en la soldadura. Existen varias maneras de interrumpir correctamente el arco:

• Acortar el arco de forma rápida y luego desplazar el electrodo lateralmente fuera del cráter. Esta técnica se emplea cuando se va a reemplazar el electrodo ya consumido para continuar la soldadura desde el cráter.
• Detener el movimiento de avance del electrodo, permitir el llenado del cráter y luego retirar el electrodo.
• Dar al electrodo una inclinación contraria a la que llevaba y retroceder unos 10-12 mm, sobre el mismo cordón, antes de interrumpir el arco; de esta forma se rellena el cráter.

Paso 7. Cuando reemplazamos el electrodo debemos observar siempre los siguientes pasos:

• Interrupción del arco
• Descascarillado o remoción de la escoria con un martillo apropiado
• Limpieza con cepillo de acero para permitir la correcta deposición del próximo cordón de soldadura
• Reemplazo del electrodo
• Nueva operación de cebado del arco… y así sucesivamente

Paso 8. De hecho, durante la soldadura debemos tomar medidas de protección personal, tales como:

• Usar indumentaria y calzado adecuados: guantes, botas, delantales y polainas.
• Cuidar los ojos y la cara de la radiación del arco mediante el uso de gafas y caretas para soldar.
• Prevenir descargas eléctricas: asegurarse de trabajar sobre superficies secas y de que tanto el equipo como la aislación funcionen correctamente y las conexiones estén perfectamente realizadas.

BIBLIOGRAFIA

http://www.demaquinasyherramientas.com/soldadura/soldadura-smaw-que-es-y-procedimiento

http://campusvirtual.edu.uy/archivos/mecanica-general/soldadura/05%20Metalurgia%20de%20la%20soldadura.pdf

https://sites.google.com/site/supervisiondeestructuras/estructuras-de-acero/unidad-2

http://www.ecured.cu/index.php/Uniones_por_soldadura

METALURGIA EXTRACTIVA

La metalurgia es la técnica de la obtención y tratamiento de los metales  a partir de minerales metálicos. También estudia la producción de aleaciones, el control de calidad de los procesos. La metalúrgica es la rama que aprovecha la ciencia, la tecnología y el arte de obtener metales y minerales industriales, partiendo de sus menas, de una manera eficiente, económica y con resguardo del ambiente, a fin de adaptar dichos recursos en beneficio del desarrollo y bienestar de la humanidad.

MINERAL:
 Es una sustancia inorgánica y homogénea de composición química determinada.

METALURGIA EXTRATIVA:
Es la  ciencia y tecnología de extracción de los metales de sus fuentes naturales o de los materiales de reciclado y su preparación para usos prácticos.

OBJETIVOS DE LA METALURGIA EXTRACTIVA

- Utilizar procesos y operaciones simples
- Alcanzar la mayor eficiencia posible
- obtener altas recuperaciones (productos de alta pureza)
- no causar daño al medio ambiente

ETAPAS DE LA METALURGIA EXTRACTIVA

- transporte y almacenamiento
- conminucion
- clasificación
- separación del metal de la ganga
- purificación y refinación


PROPIEDADES FISICAS DE LOS MATERIALES:

- DUREZA
- PESO ESPECIFICO
- FUSIBILIDAD
- FRACTURA
- TENACIDAD
- COLOR
- BRILLO
- DUCTIL
- MALEABLE

PROCESOS METALURGICOS

los procesos metalúrgicos constan de dos operaciones la concentración, que consiste en separar el metal o compuesto metálico del material residual que lo acompaña, y el refinado en el que se trata de producir el metal en un estado puro o casi puro.

Los procesos metalúrgicos comprenden las siguientes fases:

• Obtención del metal a partir del mineral que lo contiene en estado natural, separándolo de la ganga;
• El afino, enriquecimiento o purificación: eliminación de las impurezas que quedan en el metal;
• Elaboración de aleaciones;
• Otros tratamientos del metal para facilitar su uso.

Operaciones básicas de obtención de metales:

• Operaciones físicas: triturado, molienda, filtrado (a presión o al vacío), centrifugado, decantado, flotación, disolución, destilación, secado, precipitación física.
• Operaciones químicas: tostación, oxidación, reducción, hidrometalurgia, electrólisis, hidrólisis, lixiviación mediante reacciones ácido-base, precipitación química, electrodeposición y cianuración.

Dependiendo el producto que se quiera obtener, se realizarán distintos métodos de tratamiento. Uno de los tratamientos más comunes es la mena, consiste en la separación de los materiales de desecho. Normalmente entre el metal está mezclado con otros materiales como arcilla y silicatos, a esto se le suele denominar ganga.
Uno de los métodos más usuales es el de la flotación que consiste en moler la mena y mezclarla con agua, aceite y detergente. Al batir esta mezcla líquida se produce una espuma que, con ayuda de la distinta densidad que proporciona el aceite va a ir arrastrando hacia la superficie las partículas de mineral y dejando en el fondo la ganga.
Otra forma de flotación puede emplearse en la separación de minerales ferromagnéticos, utilizando imanes que atraen las partículas de mineral y dejando intacta la ganga.
Otro sistema de extracción de la mena es la amalgama formada con la aleación de mercurio con otro metal o metales. Se disuelve la plata o el oro contenido en la mena para formar una amalgama líquida, que se separa con facilidad del resto. Después el metal de oro y plata se purifican eliminando el mercurio mediante la destilación.

METALURGIA EXTRACTIVA

PROCESO DE TRITURACION

Objetivo

Reducir el tamaño de los trozos del mineral haciéndolos pasar a través de quebrantadoras y molinos

DESARROLLO

Trituración primaria

La trituración primaria reduce normalmente el tamaño de los trozos de mineral a un valor comprendido entre 8" a 6". A continuación, los productos obtenidos se criban en un tamiz vibrante con objeto de separar aquellas partículas cuyo tamaño ya es lo suficientemente fino, con el consiguiente aumento en la capacidad de las quebrantadoras secundarias.

La trituración primaria se lleva a cabo normalmente en quebrantadoras de mandíbulas o en quebrantadoras giratorias. Las quebrantadoras de mandíbulas constan normalmente de dos planchas de acero al manganeso o mandíbulas, colocadas una frente a la otra, de las cuales una es fija y la otra es móvil y puede girar sobre un eje situado en su parte superior o inferior.

Mediante un dispositivo adecuado, se comunica a la mandíbula móvil un movimiento de oscilación alternativo hacia adelante y hacia atrás de corto recorrido. El mineral se carga en el espacio comprendido entre las mandíbulas, y de ellas, la móvil, en su recorrido hacia adelante, aplasta los trozos contra la fija. Al retroceder la mandíbula móvil, el mineral triturado cae por la abertura que en la parte inferior forman las mandíbulas.

Las quebrantadoras giratorias constan de una masa trituradora de forma cónica que gira en el interior de una carcasa troncocónica fija, abierta por su parte superior e inferior. El mineral que se va a triturar se carga en la quebrantadora por su parte superior, y el mecanismo por el que se realiza la trituración se basa es la misma acción de aplastamiento de las quebrantadoras de mandíbulas.

Trituración secundaria

En la trituración secundaria, el tamaño de las partículas se reduce a un valor comprendido entre 3" y 2", dejándolo en condiciones de poder pasar a las operaciones de molturación o concentración preliminar. Las quebrantadoras utilizadas en esta fase son por lo general e tipo giratorio o cónico. Estas quebrantadoras son similares a las utilizadas en la trituración primaria, diferenciándose solamente en que trabajan a velocidades relativamente altas (aproximadamente 500 r.p.m.) y en que la abertura de salida de los productos triturados es mucho menor

Maquinaria

Industrialmente se utilizan diferentes tipos de máquinas de trituración y suelen clasificarse de acuerdo a la etapa a en que se utilizan y el tamaño de material tratado.

a) TRITURADORAS PRIMARIAS: Fragmentan trozos grandes hasta un producto de

8" a 6". Se tienen dos tipos de máquinas.

- Trituradoras de Mandíbulas

- Trituradoras Giratorias.

b) TRITURADORAS SECUNDARIAS: Fragmentan el producto de la trituración primaria hasta tamaños de 3" a 2", entre estas máquinas tenemos.

- Trituradoras Giratorias

- Trituradoras Cónicas.

c) TRITURADORAS TERCIARIAS: Fragmentan el producto de la trituración secundaria hasta tamaños de 1/2" o 3/8", entre estas máquinas tenemos.

- Trituradoras Cónicas

- Trituradoras de Rodillos.

MAQUINARIA PARA LA TRITURACION PRIMARIA

TRITURADOR DE MANDIBULAS (CHANCADORAS)

Esencialmente constan de dos placas de hierro instaladas de tal manera que una de ellas se mantiene fija y la otra tiene un movimiento de vaivén de acercamiento y alejamiento a la placa fija, durante el cual se logra fragmentar el material que entra al espacio comprendido entre las dos placas (cámara de trituración). El nombre de estas trituradoras viene del hecho de que la ubicación y el movimiento de las placas se asemejan a las mandíbulas de un animal, por eso, la placa fija suele llamarse mandíbula fija y la otra placa, mandíbula móvil.

Las trituradoras de mandíbulas se subdividen en tres tipos, en función de la ubicación del punto de balanceo de la mandíbula móvil, que son: Trituradoras de mandíbulas tipo Blake, Dodge y Universal

En la práctica, el triturador más empleado es el de tipo Blake, que fue patentado en 1858 por E. W. Blake y desde entonces ha sufrido varias modificaciones.

Tipos de trituradoras de Mandíbulas

El tamaño de estas trituradoras se designa indicando las dimensiones de la abertura de alimentación y el ancho de la boca de alimentación medidas en pulgadas o milímetros.

A continuación se muestran las partes más importantes de un triturador tipo Blake de doble efecto (doublé toggle). El movimiento de vaivén de la mandíbula móvil es accionado por el movimiento vertical (ascendente y descendente) de una biela la cual está articulada a un eje excéntrico por su parte superior y a dos riostras por la parte inferior, estando la riostra trasera articulada a un punto de apoyo ubicado en la parte trasera de la máquina y la riostra delantera articulada a la p arte inferior de la mandíbula móvil, en estas condiciones, esta última pieza tiene un recorrido (amplitud de golpe) desde un punto de máxima abertura de descarga hasta un punto de mínima abertura de descarga.

Debido e éste movimiento de vaivén de la mandíbula móvil, las partículas que entran al espacio comprendido entre ambas mandíbulas se fragmentan debido principalmente a fuerzas de compresión.

Estas máquinas trabajan en condiciones extremadamente duras y por tanto son de construcción robusta. El marco o bastidor principal está hecho de hierro fundido o acero, las chancadoras grandes, puede estar construido en partes y unidos a través de pernos.

Las mandíbulas están hechas de acero fundido y están recubiertos por placas (forros o soleras) reemplazables de acero al manganeso, u otras aleaciones, fijadas a las mandíbulas a través de pernos. La superficie de estos forros puede ser lisa, corrugada o acanalada longitudinalmente, este último es bastante utilizado para tratar materiales duros. Las otras paredes internas de la cámara de trituración también pueden estar revestidas de forros de acero al manganeso, para evitar el desgaste de estas partes. El ángulo formado entre las mandíbulas, normalmente es menor a 26º, a objeto de aprisionar a las partículas y no dejar que estas resbalen a la parte superior.

El tamaño de estas máquinas puede variar desde 125 x 150 mm. a 1600 x 2100 mm. Pueden triturar partículas desde 1,2 m. de tamaño aproximadamente, a razón de 700 a 800 TPH. La velocidad de la máquina, varía inversamente con el tamaño y usualmente está en el rango de 100 a 400 rpm. El radio de reducción promedio es de 7:1, y puede variar desde 4:1 hasta 9:1, la potencia consumida puede variar hasta 400 HP, para el caso de las maquinas grandes.

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Sección transversal de un triturador de doble efecto

En las trituradoras de simple efecto (single toggle) la mandíbula móvil está suspendida del eje excéntrico, el cual permite un diseño más compacto y liviano en comparación a las trituradoras de doble efecto. Debido a la posición del eje excéntrico, la mandíbula móvil tiene un movimiento elíptico, lo que hace que estas máquinas tengan una mayor capacidad, pero tienen un mayor desgaste en los forros. Asimismo, el eje excéntrico está sometido a mayores esfuerzos mecánicos y los costos de mantenimiento tienden a ser mayores.

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Principio de Funcionamiento

TRITURADORAS GIRATORIAS

Básicamente consisten en un eje vertical largo articulado por la parte superior a un punto (spider) y por la parte inferior a un excéntrico. Este eje lleva consigo un cono triturador. Todo este conjunto se halla ubicado dentro el cóncavo o cono fijo exterior. El conjunto, eje y cono triturador se halla suspendido del spider y puede girar libremente (85 – 150 rpm), de manera que en su movimiento rotatorio va aprisionado a las partículas que entran a la cámara de trituración (espacio comprendido entre el cono triturador y el cóncavo) fragmentándolas continuamente por compresión. La acción de esta trituradora puede compararse con la acción de varias trituradoras de mandíbulas colocadas en círculo. El tamaño de estas máquinas se designa por las dimensiones de las abertura de alimentación (gape) y el diámetro de la cabeza (Head diameter).

El perfil vertical del cono triturador tiene forma de una campana. Todas las trituradoras tienen un mecanismo de seguridad o protección, p ara el caso en que el material más duro entre a la cámara de trituración y dañe alguna pieza del mismo. Este mecanismo consiste en una válvula que sede cuando existe un sobre esfuerzo, haciendo que el conjunto eje y cono triturador desciendan permitiendo la descarga del material duro (generalmente herramientas o piezas de hierro). Este mismo mecanismo permite la regulación de la abertura de descarga del triturador.

El tamaño de estas trituradoras puede variar desde 760 x 1400 mm a 21326 x 3300 mm, con capacidades de hasta 3000 TPH.

COMPARACION DE TRITURADORAS PRIMARIAS

Para decidir si se usará un triturador a mandíbula o uno giratorio en una determina planta, el principal factor es el tamaño máximo del material a triturarse y la capacidad requerida. Las trituradoras giratorias generalmente se usan donde se requiere elevada capacidad. Ya que ellas trituran en un ciclo completo, y son más eficientes que las chancadoras de mandíbula. En cambio, las trituradoras de mandíbulas se usan donde la abertura de la boca de alimentación es más importante que la capacidad para poder triturar partículas grandes. En general, a capacidades mayores de 545 TMPH, la ventaja económica de una trituradora de mandíbula frente a una giratoria disminuye; y por encima de 725 TMPH, la trituradora de mandíbulas y a no puede competir con la giratoria.

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Sección de una trituradora giratoria

MAQUINARIA PARA LA TRITURACIÓN SECUNDARIA

TRITURADORAS GIRATORIAS.

En este caso se usan las trituradoras giratorias similares a las utilizadas para la trituración primaria, pero de menor tamaño, a objeto de producir un tamaño adecuado de producto. Además, se caracterizan por ser menos robustas que las primarias.

TRITURADORAS CÓNICAS.

La trituradora cónica, es una trituradora giratoria modificada. La diferencia principal es que el

Eje y cono triturador no están suspendidos del spider sino que están soportados por un descanso universal ubicado por debajo. Además, como ya no es necesaria una gran abertura de alimentación, el cono exterior ya no es abierto en la parte superior. El ángulo entre las superficies de trituración es el mismo para ambas trituradoras, esto proporciona a las trituradoras cónicas una mayor capacidad.

El tipo de trituradora cónica más utilizada es la Symons, la cual se fabrica en dos formas:

a. Trituradora cónica Symons Standard, normalmente utilizada en la trituración secundaria.

b. Trituradora cónica Symons de cabeza corta, utilizada en la trituración fina o terciaria.

MAQUINARIAS PARA LA TRITURACIÓN TERCIARIA

TRITURADORA CÓNICA

Para este trabajo se utiliza la trituradora cónica Symons de cabeza corta.

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Triturador cónico Estándar

TRITURADORA DE RODILLOS

Estas trituradoras siguen siendo utilizadas en algunas plantas, aunque en otras han sido reemplazadas por las cónicas. El modo de operación es muy simple. Consiste en dos rodillos horizontales los cuales giran en direcciones opuestas. El eje de una de ellas está sujeta a un sistema de resortes que permite la ampliación de la apertura de descarga en caso de ingreso de partículas duras. La superficie de ambos rodillos está cubierta por forros cilíndricos de acero al manganeso, para evitar el excesivo desgaste localizado. La superficie puede ser lisa para trituración fina y corrugada o dentada para trituración gruesa.

El tamaño de estas trituradoras se designa indicando las dimensiones de la abertura de alimentación y el ancho de la boca de alimentación medidas en pulgadas o milímetros.

A continuación se muestran las partes más importantes de un triturador tipo Blake de doble efecto (double toggle). El movimiento de vaivén de la mandíbula móvil es accionado por el movimiento vertical (ascendente y descendente) de una biela la cual está articulada a un eje excéntrico por su parte superior y a dos riostras por la parte inferior, estando la riostra trasera articulada a un punto de apoyo ubicado en la parte trasera de la máquina y la riostra delantera articulada a la p arte inferior de la mandíbula móvil, en estas condiciones, esta última pieza tiene un recorrido (amplitud de golpe) desde un punto de máxima abertura de descarga hasta un punto de mínima abertura de descarga.

Debido e éste movimiento de vaivén de la mandíbula móvil, las partículas que entran al espacio comprendido entre ambas mandíbulas se fragmentan debido principalmente a fuerzas de compresión.

Estas máquinas trabajan en condiciones extremadamente duras y por tanto son de construcción robusta. El marco o bastidor principal está hecho de hierro fundido o acero, las chancadoras grandes, puede estar construido en partes y unidos a través de pernos.

Las mandíbulas están hechas de acero fundido y están recubiertos por placas (forros o soleras) reemplazables de acero al manganeso, u otras aleaciones, fijadas a las mandíbulas a través de pernos. La superficie de estos forros puede ser lisa, corrugada o acanalada longitudinalmente, este último es bastante utilizado para tratar materiales duros. Las otras paredes internas de la cámara de trituración también pueden estar revestidas de forros de acero al manganeso, para evitar el desgaste de estas partes. El ángulo formado entre las mandíbulas, normalmente es menor a 26º, a objeto de aprisionar a las partículas y no dejar que estas resbalen a la parte superior.

El tamaño de estas máquinas puede variar desde 125 x 150 mm. a 1600 x 2100 mm. Pueden triturar partículas desde 1,2 m. de tamaño aproximadamente, a razón de 700 a 800 TPH. La velocidad de la máquina, varía inversamente con el tamaño y usualmente está en el rango de 100 a 400 rpm. El radio de reducción promedio es de 7:1, y puede variar desde 4:1 hasta 9:1, la potencia consumida puede variar hasta 400 HP, para el caso de las maquinas grandes.

Sección transversal de un triturador de doble efecto

En las trituradoras de simple efecto (single toggle) la mandíbula móvil está suspendida del eje excéntrico, el cual permite un diseño más compacto y liviano en comparación a las trituradoras de doble efecto. Debido a la posición del eje excéntrico, la mandíbula móvil tiene un movimiento elíptico, lo que hace que estas máquinas tengan una mayor capacidad, pero tienen un mayor desgaste en los forros. Asimismo, el eje excéntrico está sometido a mayores esfuerzos mecánicos y los costos de mantenimiento tienden a ser mayores.

Principio de Funcionamiento

TRITURADORAS GIRATORIAS

Básicamente consisten en un eje vertical largo articulado por la parte superior a un punto (spider) y por la parte inferior a un excéntrico. Este eje lleva consigo un cono triturador. Todo este conjunto se halla ubicado dentro el cóncavo o cono fijo exterior. El conjunto, eje y cono triturador se halla suspendido del spider y puede girar libremente (85 – 150 rpm), de manera que en su movimiento rotatorio va aprisionado a las partículas que entran a la cámara de trituración (espacio comprendido entre el cono triturador y el cóncavo) fragmentándolas continuamente por compresión. La acción de esta trituradora puede compararse con la acción de varias trituradoras de mandíbulas colocadas en círculo. El tamaño de estas máquinas se designa por las dimensiones de las abertura de alimentación (gape) y el diámetro de la cabeza (Head diameter).

El perfil vertical del cono triturador tiene forma de una campana. Todas las trituradoras tienen un mecanismo de seguridad o protección, p ara el caso en que el material más duro entre a la cámara de trituración y dañe alguna pieza del mismo. Este mecanismo consiste en una válvula que sede cuando existe un sobre esfuerzo, haciendo que el conjunto eje y cono triturador desciendan permitiendo la descarga del material duro (generalmente herramientas o piezas de hierro). Este mismo mecanismo permite la regulación de la abertura de descarga del triturador.

El tamaño de estas trituradoras puede variar desde 760 x 1400 mm a 21326 x 3300 mm, con capacidades de hasta 3000 TPH.

COMPARACION DE TRITURADORAS PRIMARIAS

Para decidir si se usará un triturador a mandíbula o uno giratorio en una determina planta, el principal factor es el tamaño máximo del material a triturarse y la capacidad requerida. Las trituradoras giratorias generalmente se usan donde se requiere elevada capacidad. Ya que ellas trituran en un ciclo completo, y son más eficientes que las chancadoras de mandíbula. En cambio, las trituradoras de mandíbulas se usan donde la abertura de la boca de alimentación es más importante que la capacidad para poder triturar partículas grandes. En general, a capacidades mayores de 545 TMPH, la ventaja económica de una trituradora de mandíbula frente a una giratoria disminuye; y por encima de 725 TMPH, la trituradora de mandíbulas y a no puede competir con la giratoria.

Sección de una trituradora giratoria

MAQUINARIA PARA LA TRITURACIÓN SECUNDARIA

TRITURADORAS GIRATORIAS.

En este caso se usan las trituradoras giratorias similares a las utilizadas para la trituración primaria, pero de menor tamaño, a objeto de producir un tamaño adecuado de producto. Además, se caracterizan por ser menos robustas que las primarias.

TRITURADORAS CÓNICAS.

La trituradora cónica, es una trituradora giratoria modificada. La diferencia principal es que el

Eje y cono triturador no están suspendidos del spider sino que están soportados por un descanso universal ubicado por debajo. Además, como ya no es necesaria una gran abertura de alimentación, el cono exterior ya no es abierto en la parte superior. El ángulo entre las superficies de trituración es el mismo para ambas trituradoras, esto proporciona a las trituradoras cónicas una mayor capacidad.

El tipo de trituradora cónica más utilizada es la Symons, la cual se fabrica en dos formas:

a. Trituradora cónica Symons Standard, normalmente utilizada en la trituración secundaria.

b. Trituradora cónica Symons de cabeza corta, utilizada en la trituración fina o terciaria.

MAQUINARIAS PARA LA TRITURACIÓN TERCIARIA

TRITURADORA CÓNICA

Para este trabajo se utiliza la trituradora cónica Symons de cabeza corta.

Triturador cónico Estándar

TRITURADORA DE RODILLOS

Estas trituradoras siguen siendo utilizadas en algunas plantas, aunque en otras han sido reemplazadas por las cónicas. El modo de operación es muy simple. Consiste en dos rodillos horizontales los cuales giran en direcciones opuestas. El eje de una de ellas está sujeta a un sistema de resortes que permite la ampliación de la apertura de descarga en caso de ingreso de partículas duras. La superficie de ambos rodillos está cubierta por forros cilíndricos de acero al manganeso, para evitar el excesivo desgaste localizado. La superficie puede ser lisa para trituración fina y corrugada o dentada para trituración gruesa.

Trituradora de Rodillos

MOLIENDA

3.1 GENERALIDADES

La molienda es una operación de reducción de tamaño de rocas y minerales de manera similar a la trituración. Los productos obtenidos por molienda son más pequeños y de forma más regular que los surgidos de trituración. Generalmente se habla de molienda cuando se tratan partículas de tamaños inferiores a 1" (1" = 2.54 cm) siendo el grado de desintegración mayor al de trituración.

Se utiliza fundamentalmente en la fabricación de cemento Portland, en la preparación de combustibles sólidos pulverizados, molienda de escorias, fabricación de harinas, alimentos balanceados, etc. Además se utiliza en la concentración de minerales ferrosos y no ferrosos, donde se muele la mena previamente extraída de canteras y luego se realiza un proceso de flotación por espumas para hacer flotar los minerales y hundir la ganga y así lograr la separación.

En cada uno de estos casos, se procesan en el mundo, alrededor de 2.000 millones de toneladas por año.

MOLINOS

Se llaman así a las máquinas en donde se produce la operación de molienda. Existen diversos tipos según sus distintas aplicaciones, los más importantes son:

·         de Rulos y Muelas.

·         de Discos.

·         de Barras.

·         de Bolas.

·         de Rodillos.

Las de Rulos y Muelas consisten en una pista similar a un recipiente de tipo balde, y un par de ruedas (muelas) que ruedan por la pista aplastando al material. En la antigüedad, para brindar la fuerza necesaria para hacer rodar las muelas por la pista se empleó la molienda manual o impulsada por animales. Más tarde este método fue reemplazado por el molino de viento, donde las aspas del mismo captan y transforman la energía eólica en energía mecánica. Por medio de un sistema de engranajes adecuado se genera el movimiento necesario para moler el grano. Así es como se obtenía en la  antigüedad la harina a partir de cereales.

Figura 1. Molino de muelas impulsado por un animal.

 

Figura 2. Molino de muelas de viento.

El molino de Discos consiste en dos discos, lisos o dentados, que están enfrentados y giran con velocidades opuestas; el material a moler cae por gravedad entre ambos. Actualmente no se utiliza. Este tipo de molinos ha ido evolucionando hacia el molino que hoy conocemos como molino de Rodillos. Los más utilizados en el ámbito industrial son: los de Bolas y Barras, y los de Rodillos. Esquemáticamente, los dos primeros mencionados pueden concebirse como un cilindro horizontal que gira alrededor de su eje longitudinal, conteniendo en su interior elementos moledores, los cuales se mueven libremente; el material a moler ingresa por un extremo del cilindro, es molido por fricción y percusión de los elementos moledores y sale por el extremo opuesto con un tamaño menor. Los cuerpos de molienda son grandes y pesados con relación a las partículas de mena.

·         Molino de barras

·         Molino de bolas

.

ELEMENTOS IMPORTANTES EN LA MOLIENDA

Existe una serie de elementos importantes que influyen en la molienda de los materiales. Estos son:

3.1 Velocidad Crítica.

3.2 Relaciones entre los elementos variables de los molinos.

3.3 Tamaño máximo de los elementos moledores.

3.4 Volumen de carga.

3.5 Potencia.

3.6 Tipos de Molienda: húmeda y seca.

Cribado o tamizado. El cribado es un proceso mecánico que separa los materiales de acuerdo a su tamaño de partícula individual. Esto se cumple proporcionando un movimiento en particular al medio de cribado, el cual es generalmente una malla o una placa perforada, esto provoca que las partículas más pequeñas y que el tamaño de las aberturas (del medio de cribado) pasen a través de ellas como finos y que las partículas más grandes sean acarreadas como residuos.

También el cribado o tamizado también se define como una operación básica galénica, que tiene por objeto separar las distintas fracciones de una mezcla pulverulenta o granulado en función de su tamaño.

Contenido

·         1 Clasificación

·         2 Maquinaria

o    2.1 Cribado

o    2.2 Tamizado

·         3 Tejidos para tamices

·         4 Importancia

·         5 Fuente

Clasificación

Existen dos tipos de cribado o tamizado:

·         El tamizado en seco se aplica a materias que contienen poca humedad natural o que fueron desecadas anteriormente.

·         El tamizado en húmedo se efectúa con adición de agua al material, con el fin de que el líquido arrastre a través del tamiz a las partículas más finas.

Maquinaria

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Maquinaria para el Tamices o Cribas

Puesto que hay tamices de tan distintos tamaños, desde los que dejan pasar granos de varios centímetros hasta los menores de 200 mallas, se han desarrollado varios tipos de equipos para el tamizado, que difieren ampliamente en robustez, método de movimiento del material a través del tamiz, y en materiales de construcción. Basado fundamentalmente en el tamaño del material.

Cribado

Cribas, que se utilizan para los materiales gruesos en terrones y son de construcción robusta.

·         Cribas de tambor; son cribas rotativas utilizadas para materiales de tamaño medianamente grande.

·         Cribas de sacudimiento y vibrantes, utilizadas para pequeños tamaños de partículas.

Cribas: una criba es un simple dispositivo formado por un enredado construido de barras, normalmente inclinadas, a través de las que se pasa el material. La inclinación y por lo tanto el recorrido del material es parado a la longitud de las barras. Las barras normalmente están construidas de manera que la parte superior es más ancha que la inferior, de forma que la barra, puede hacerse de suficiente altura para resistir sin que se quede atascada; por las partículas que pasan a través de ella.

La criba se construye con frecuencia abierta por un extremo, de manera, que el material de tamaño superior se vuelca por él, mientras que el material dentro de tamaño pasa a través de las barras. En este caso, las barras son transversales al recorrido que sigue el material. La criba se utiliza únicamente para separaciones de bastas.

Cribas giratorias: Las cribas giratorias están formadas por un cilindro rotativo de chapa metálica perforada o tela metálica; va abierto por uno o los dos extremos y el eje del cilindro es horizontal, o ligeramente inclinado, con lo que le material avanza a medida que gira el cilindro. Son apropiadas para materiales relativamente gruesos.

Existe una variación considerable en su construcción y disposición. El extremo de descarga está formado por una pieza de fundición A, que lleva el extremo del eje B que descansa sobre un cojinete C. este extremo también lleva el en drenaje de movimiento D, con el que gira la criba. El otro extremo también lleva un pesado anillo E que descansa sobre unos rodillos F. de extremo a extremo, van unas pesadas barras G o ángulos de hierro, a las que se unen las chapas perforadas por bandas de acero.

El material de tamaño superior, se descarga a través de un espacio anular entre la chapa perforada y la caja del extremo de descarga.

Tamizado

El tamiz consiste en una superficie con perforaciones uniformes por donde pasará parte del material y el resto será retenido por él. Para llevar a cabo el tamizado es requisito que exista vibración para permitir que el material más fino traspase el tamiz. De un tamiz o malla se obtienen dos fracciones, los gruesos y los finos.

·         Estacionarios (generalmente las cribas están inclinadas para permitir el flujo continuo de sólidos en el proceso). Se usan en operaciones intermitentes de pequeña escala.

·         Tamices con giro. El tromel o tamiz rotatorio de tambor: La capacidad
del tromel aumenta con la velocidad de giro hasta 
un valor de ésta para el cual resulta “cegado” el
tamiz por acumulación y atasque del material en
sus orificios, ya que el material no se desliza sino
se queda centrifugado en la superficie. Como consecuencia de la definición de tamaños se separa primero el material grueso del fino. Contienen varias series de Tamices unos sobre otros, acoplados en una carcasa; en donde el tamiz más grande está arriba y el más fino en el fondo.

·         Tamizado por vibración. Se utilizan para grandes capacidades. La vibración se puede generar mecánica o eléctrica.

Tejidos para tamices

Los tamices pueden obtenerse en una gran variedad de mallas y, como se ha indicado anteriormente, en una gran variedad de mallas y, como se ha indicado anteriormente, en una gran variedad de pasos para una malla determinada. En la mayor parte de los tamices el hilo va con un doble rizo que ayuda a preservar la alineación de los hilos.

El tamiz normal tiene corrientemente el mismo número de mallas por centímetro en las dos direcciones, pero se obtienen tejidos especiales en que esto no se verifica; por ejemplo, un tamiz típico utilizado con frecuencia, es el denominado ton-cap., en el que el número de mallas por cm en un sentido es aproximadamente el doble que en el otro.

En general, si la apertura de malla no es cuadrada, el tamaño de la partícula que pasa a través de él, se determina por la menor dimensión de la malla en lugar de hacerlo por la mayor. Los tejidos para tamices pueden obtenerse de cualquiera de los metales comunes, siendo el hierro, latón y cobre los más corrientes. Para separaciones muy finas se utilizan a veces tejidos de seda.

Para fines especiales se utiliza algunas veces metal perforado en un lugar de tejidos. Los agujeros pueden ser circulares o rectangulares y la cantidad de metal que queda entre los agujeros está sujeta de grandes variaciones. Por ejemplo, una placa metálica con una gran capacidad de tamizado, pero se desgasta rápidamente, y viceversa. En general, para aperturas de malla de diámetro mayor de 2,5 cm, se utilizan placas metálicas con perforaciones circulares, en un lugar de emplear tamices de tejido metálico.

Importancia

La separación de materiales sólidos por su tamaño es importante para la producción de diferentes productos (ej. arenas sílicas). Además de lo anterior, se utiliza para el análisis granulométrico de los productos de los molinos para observar la eficiencia de éstos y para control de molienda de diversos productos o materias primas (cemento, caliza, arcilla, etc.).

La lixiviación, o extracción sólido-líquido, es un proceso en el que un disolvente líquido pasa a través de un sólido pulverizado para que se produzca la disolución de uno o más de los componentes solubles del sólidos.

La lixiviación es un proceso por el cual se extrae uno o varios solutos de un sólido, mediante la utilización de un disolvente líquido. Ambas fases entran en contacto íntimo y el soluto o los solutos pueden difundirse desde el sólido a la fase líquida, lo que produce una separación de los componentes originales del sólido.

Algunos ejemplos son:

El azúcar se separa por lixiviación de la remolacha con agua caliente.

Los aceites vegetales se recuperan a partir de semillas (como los de soja y de algodón) mediante la lixiviación con disolventes orgánicos.

La extracción de colorantes se realiza a partir de materias sólidas por lixiviación con alcohol o soda.

Dentro de ésta, tiene una gran importancia en el ámbito de la metalurgia, ya que se utiliza mayormente en la extracción de algunos minerales como oro, plata y cobre. También se utiliza en Tecnología Farmacéutica.

§Ecología

También es aplicable el término en ecología para indicar el desplazamiento hacia los ríos y mares de los desechos y excrementos , además de otros contaminantes como pueden ser los fertilizantes; producido por el mismo proceso indicado para el fenómeno químico. Es considerado el fenómeno de desplazamiento de nutrientes siendo estos arrastrados por el agua, provocado este a su vez por la deforestación antropogénica (causada por el hombre).

§Geología

En la ciencia geológica se entiende como lixiviación al proceso de lavado de un estrato de terreno o capa geológica por el agua. Como también por placas ácidas encontradas en las sales que disuelven casi cualquier material sólido.

§Agricultura

En sistemas de riego, cuando este se hace con aguas con un importante contenido salino, se dosifica una cantidad mayor de agua que la estrictamente necesaria para las plantas, a fin de que, al percolar esta agua hacia los drenes, evite la acumulación de sales en el terreno, lo que podría ser negativo para las plantas. Esta cantidad adicional de agua se le denomina agua de lixiviado. Si se trata de riego de complementación, en zonas donde existe una precipitación anual razonable, el proceso de lixiviación de los suelos agrícolas se da en forma natural en los periodos de lluvia.

§Aplicaciones prácticas

Industrialmente la lixiviación se utiliza para preparar pociones, para ello se toma la droga (generalmente una planta medicinal) se pulveriza, y se mezcla con el menstruo (alcohol), se coloca en un lixiviador y se deja macerando el tiempo requerido.

También se le puede decir lixiviación al tratamiento de los minerales concentrados y otros materiales que contienen metales, la lixiviación se efectúa por medio de un proceso húmedo con ácido que disuelve los minerales solubles y los recupera en una solución cargada de lixiviación. De uso práctico en la minería mediante la cianuración del oro y otros minerales.

§Metalurgia extractiva

Artículo principal: Lixiviación (metalurgia)

Es también el proceso que se usa en la metalurgia, para trabajar los minerales principalmente oxidados. Desde un tiempo a esta parte se realiza la lixiviación de minerales sulfurados de cobre mediante procesos de lixiviación bacteriana.

En el caso de la lixiviación de los minerales de oro (óxidos) el diseño de los pads son de acuerdo a la morfología de la zona, de acuerdo a esto estaremos iniciando los detalles para la selección del tipo de Pad, ya sea pad reutilizable, expandible o el caso de lixiviación tipo valle (caso de Pierina).

Biolixiviación

Es el proceso en el que se da la lixiviación asistida por microorganismos, que cumplen el rol de catalizadores. La biolixiviacion es una técnica usada para la recuperación de metales como cobre, plata y oro entre otros. Esta última aplicación también es conocida como biohidrometalurgia.

Los procesos de concentración tienen por objetivo enriquecer las menas o especies mineralógicas económicamente útiles de un mineral, mediante eliminación de los componentes estériles, o ganga, y separarlas entre si, si se presentan en asociación, utilizando para ello propiedades físicas características de

los minerales.

La especies .enriquecidas por dichos medios. Físicos, constituyen los concentrados, que serán a su vez materia prima de los procesos químicos en que se producirán los elementos útiles (normalmente metales, pero también materiales no metálicas en forma pura.

El concentrado es por consiguiente, un producto intermedio entre el estado natural del mineral, y el producto puro, utilizable comercialmente. Para separar físicamente la ganga estéril de las menas útiles, y varias menas asociadas entre si, es necesario que las propiedades físicas que presentan las menas y la ganga sean diferentes para los diferentes componentes del mineral, de manera que se establezca una "gradiente" lo suficientemente elevada para asegurar una separación que sea:

a. Cuantitativamente eficiente (i.e. de alto rendimiento o recuperación);

b. Cualitativamente selectiva (o sea, produciendo concentrados limpios y de alto contenido en la mena respectiva); y finalmente

c. Cinéticamente enérgica, para llevar a cabo el proceso en forma rápida y económica en equipos de tipo y dimensiones estándar.

Bibliografía

http://plataforma.edu.pe/pluginfile.php/232811/mod_resource/content/1/metalurgia%20extractiva.pdf
http://es.wikipedia.org/wiki/Metalurgia